本校陳賢燁教授研究團(tuán)隊(duì)突破組織工程支架製造以及模組化新技術(shù) 發(fā)表於《Nature Communications》

臺(tái)大工學(xué)院化工系、前瞻綠色材料高值化研究中心及分子生醫(yī)影像研究中心陳賢燁教授研究團(tuán)隊(duì)，突破組織工程支架製造以及模組化新技術(shù)，日前發(fā)表於《自然通訊》期刊(Nature Communications)。

組織工程支架材料提供了再生醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展，包含器官及組織的再造或修復(fù)。近代先進(jìn)工程支架的發(fā)展也成功開發(fā)更複雜的分子與結(jié)構(gòu)靈活的支架，允許在物理和化學(xué)方面進(jìn)行多功能組裝組織工程支架，並模擬天然細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)。然而目前面臨的挑戰(zhàn)仍然包括細(xì)胞-細(xì)胞聚集、多種類型細(xì)胞的分佈和定位、細(xì)胞類型的共培養(yǎng)、生物分子的分佈和定位、潛在的免疫反應(yīng)、細(xì)胞-材料之間相互作用的操控等限制。本校工學(xué)院化工系教授，同時(shí)也是前瞻綠色材料高值化研究中心成員，以及分子生醫(yī)影像研究中心主任的陳賢燁教授，所率領(lǐng)的跨單位研究團(tuán)隊(duì)在組織工程支架材料的探索中，以突破技術(shù)在氣體的環(huán)境下可藉由操控氣體分子的熱力學(xué)性質(zhì)，使氣體分子進(jìn)行昇華(sublimation)以及沉積(deposition)的途徑來製造模組化組織工程支架。同一個(gè)支架中由特定功能模塊的空間排列組成，在不同細(xì)胞類型和生物微環(huán)境之間建立重要的生物界限。此創(chuàng)新的製程無需先進(jìn)的設(shè)備，步驟簡單不耗時(shí)，並具備大量生產(chǎn)的潛力。在材料製造的過程中，可以輕易調(diào)控支架材料的幾何形狀，調(diào)控各種重要的材料物理機(jī)械特性，例如材料軟硬度，孔洞大小，孔隙率，；以及調(diào)控化學(xué)生物特性，例如選擇性分佈生物分子和活細(xì)胞的種類，以及組成比例來構(gòu)成細(xì)胞組織生長所需的精密環(huán)境。

該研究團(tuán)隊(duì)利用這個(gè)先進(jìn)組織工程支架展示了高度生物相容性，成功引導(dǎo)支架內(nèi)細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞增生，骨分化，以及神經(jīng)分化，甚至可同時(shí)進(jìn)行多重細(xì)胞生長分化以達(dá)到複雜的骨組織血管新生(angiogenesis)。

此研究成果再次體現(xiàn)本?？珙I(lǐng)域整合(化工技術(shù)、綠色高值化材料、生醫(yī)分子影像)，以及自行研發(fā)的實(shí)力。核心研究人員還包括分子生醫(yī)影像研究中心細(xì)胞工程專家吳治宇博士、化工系博士班學(xué)生吳亭瑩、以及屏東科技大學(xué)熱帶農(nóng)業(yè)暨國際合作系助理教授黃晁瑋，研究成果已於2021年6月登上國際知名科學(xué)期刊《自然通訊》(Nature Communications)。目前也正積極著手研究利用此技術(shù)製造出更多複雜功能組織工程材料，用於各再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要應(yīng)用，期望未來有更多新功能的組織工程材料可以被創(chuàng)造出來。

詳細(xì)研究成果請參閱正式發(fā)表的全文“Vapor-phased fabrication and modulation of cell-laden scaffolding materials”。文章連結(jié)：https://nature.com/articles/s41467-021-23776-8/