台灣生醫材料產業現況

生醫材料係指天然來源或人工合成材料,其具有生物相容性而可被植入或結合入活體系統中,以用來取代或修補活體系統的一部分,或者直接與活體接觸而執行其生命功能,因此目前生醫材料的概念可延伸而包括藥物傳輸系統所用的材料,生物感應器的材料,或甚至支持身體功能的體外醫療器材之材料。

生醫材料依材料種類來分類,大致可分為高分子有機聚合體(Polymer)、陶瓷(Ceramic)、金屬(Metal)及複合性材料(composites)等四大類。金屬材料所衍生之醫療產品,在臨床應用上大致以手術器械及骨科內外固定裝置等醫療器材為主。陶瓷材料則以植入式骨科填補材料為主要應用。而天然高分子材料由於生物相容性好,能傳遞細胞識訊號,有利於細胞吸附增殖和分化,因此,生醫材料除在傳統醫療器材上之應用,目前還包括組織工程上之材料開發應用上,組織工程之目的在於替換因疾病或外傷而造成功能缺損的身體部分,協助傷口痊癒,增進器官與組織的功能,及修復或取代有缺陷、不正常的組織器官等,因此可看出,生醫材料是再生醫學的研究基盤之一。

政府為提倡生醫材料產業,民國八十五年經濟部在十大新興工業之第九項醫療保健工業中,除診療保健儀器及設備及臨床檢驗試劑外,還包括生醫材料及元件。於民國九十二年四月經濟部工業局篩選出人工器官等8項生醫材料及元件為獎勵發展項目,以期吸引更多業者投資。篩選出的較具發展潛力之生醫材料及元件項目包括硬組織(人工關節、骨骼及股骨等)、軟組織 (人工韌帶、血管、皮膚等)、液態組織(人工血液及脂肪液等)、人工器官(人工胰臟、人工心臟、人造血管等)、抗組織沾粘材料、生物感測器、細胞治療之細胞工程材料及元件、鎮痛輸液泵。

我國目前上中下游在生醫材料相關研發上皆各有研發重點。在上游部份,中央研究院生物醫學研究所致力於組織工程、幹細胞及生長因子上的研究,在各大學系所包括台大、陽明、清大、成大、長庚等,於生醫材料之分子改良、特性分析及動物實驗上均有從事研究,詳見表8-2。在中游部分,以國家衛生研究院、台灣動物科技研究所及工研院為研發主體。在下游部分,近年由於政府獎勵,越多廠商引進國外相關生醫材料技術,並開始與國內研究單位合作,詳見表8-3,開發適合國內的產品,尤其對組織工程應用領域有濃厚的興趣。

在生醫材料的研發上,近年不論在材質研發,如膠原蛋白、透明質酸、幾丁質/醣、化學合成的PLA、PLGA等,以及其相關產品的應用開發上,包括原料製造廠之製備加工,及衍生醫材如人工皮膚、止血粉、敷料及人工血管、人工骨、人工腎臟等,也開始在台灣嶄露頭角。為充分掌握醫材來源、品質,以及降低原料成本,已有多家廠商建立GMP廠以製造產品或者OEM代工生產。

表8-2  國內從事生醫材料相關研發之研究機構

研究單位
研究領域、項目、計畫
合作對象
中央研究院生物醫學研究所 組織工程、幹細胞、及生長因子  

台大醫學院醫學工程部


台大醫院骨科


台灣大學醫學院 醫學系血管新生研究中心

人工骨;人造骨骼材料;軟骨接合硬骨的組織大量培養技術

「利用生物活性基質進行軟骨及韌帶之組織工程」國科會計畫

「血管新生相關疾病診斷與治療新技術之研發」業界科專計畫

 
陽明大學醫學工程研究所 微粒骨科材料 興技

長庚大學外科

長庚大學眼科

「新型人工肝臟輔助系統與臨床應用總計畫」國科會計畫

「角膜組織工程之發展」國科會計畫

 
清大 「醣胺素與人工細胞外間質之研究計畫」學界科專  
成大生醫材料研究中心 生醫材料研究  
三總 人工皮膚 台糖、台灣動物科技研究所
桃園國軍總醫院 人工皮膚  
林口長庚醫院組織工程科技重點團隊 人工皮膚  
台北醫學大學牙醫部 額骨成長  
工研院生醫材料暨工程技術組

膠原蛋白;人工皮膚;軟骨修復(高分子生物水膠合成技術、及生物可吸收性多孔隙基材製備技術)

經濟部技術處「蛋白體技術之組織工程應用研發四年計畫」:肝組織發育及修復再生之機制,協助人工肝組織之設計及肝病之診斷與治療

經濟部技術處「生物工程及材料技術開發四年計畫」:包括生物高分子及應用技術之開發「關節軟骨修補技術」計畫

肝組織工程

 

神經組織工程

 

PLGA/台肥、興技、中石化

透明質酸/瑞安大藥廠

 

 

澳洲 CSIRO(人類骨細胞分離與培養技術);台大醫院骨科(動物實驗)


人類胚幹細胞分化肝細胞

國家衛生研究院醫學工程研究組 人工心臟瓣膜、人工血管  
台灣動物科技研究所生物人工器官中心 人工皮膚  
慈濟綜合醫院 聯髖二號人工髖關節系統(鈦合金為股骨柄基材)  

資料來源:生技中心ITIS計畫整理。

表8-3 國內產業界參與生醫材料產品研發

產品
廠商
產品研發現況/合作對象
膠原蛋白及其衍生之醫療產品        台鹽 量產醫藥級膠原蛋白
和康 量產醫藥級膠原蛋白/陽明大學;量產手術用可吸收性止血棉
永信 自工研院技轉多孔性膠原蛋白製備及化學交鏈技術
珩陞行 量產膠原蛋白
台糖 量產膠原蛋白原液(化妝品類)
生立 膠原蛋白醫材
雙美 膠原蛋白醫材、止血敷片、止血吸棉
中鎮 膠原蛋白敷料
透明質酸材料    科景 透明質酸原料藥、醫材
台糖 透明質酸醫材/ 工研院生醫中心
約克貝爾 透明質酸原液、醫材
聿新 透明質酸原液、醫材
甲殼素材料   凱得生 幾丁質醫材、幾丁質創傷敷材/ 工研院生醫中心、陽明醫工所、經濟部主導性新產品計畫
新達 幾丁質、幾丁聚醣之研發與製造
嘉年 幾丁聚醣之製造與生產
其它生醫材料原料  遠東紡織 高分子材料
佳合 PGA生物可吸收性手術縫合線
人工皮膚     台糖 國內研究單位合作(三總,台灣動物科技研究所)
和康 皮膚軟組織填補劑
生立  
台鹽 創傷覆蓋材/ 動物科技研究所、成大、中興大學、台大、工研院生醫中心
珩陞行  
其它人工軟組織 和康 膀胱頸尿道組織填補劑
人工骨           興技 聚乳酸/甘醇酸的合成; PLGA、PDLLA、PLLA等不同分子量之生物可分解材料;做PDLLA吸收性骨釘;人工陶瓷骨填補再生材料/ 陽明大學、工研院、瑞商Precimed
生立 骨填補材料/哈佛大學骨科實驗室合作
和康 骨填補材料
聯合骨科 骨釘、骨板
亞太 骨釘、骨板
慶康 骨釘、骨板
維綱 生物可吸收性骨釘、骨板開發
新揚行 血小板膠促進骨頭生長
賽宇細胞 硬骨組織修補技術開發(骨髓間葉幹細胞於動物細胞反應器內分化成硬骨細胞)
台鹽 膠原蛋白醫材/ 成功大學
東貿 開發中
牙科    生立 牙周再生膜
東貿 開發中
慶康 人工牙根
維綱 人工植牙系統
人工關節    聯合骨科  
興技 美商Exactech
慶康 (目前暫停生產)
和康 關節軟骨/ 台北醫學大學
人工血管    和康 研發中
台糖  
新揚行 微血管再生的材料
台鹽 膠原蛋白醫材/ 成大
人工眼膜 生立 人工角膜、人工結膜

人工腎臟

(血液透析器)

    
東貿 開發中
信東 血液透析系列
善德 洗腎導管耗材
喬聯 血液透析監測儀(生物感應器)
耀寬 血液透析器
人工瓣膜 台鹽 膠原蛋白材料/ 成功大學
人工心導管      邦拓 工研院
善德 工研院
新豐化工 工研院
高鼎 工研院
大穎 工研院
金騰山 工研院
人工子宮 生立 膠原蛋白模擬的體外人工子宮雛型技術/康乃爾大學

資料來源:生技中心ITIS計畫整理。

從業界及研發領域的觀點來看,生醫材料很適合台灣的產業發展,因為生醫材料用途具多樣性,開發風險遠較新藥開發小。藥物的開發對致病機制的了解、標的發現及治療藥物的篩選,無疑時程冗長、研發金額高,而生醫材料是生技領域中類似關鍵零組件的概念產品,以製造導向為模式,且開發的成果及技術可應用至不同的領域,甚至跨入新興之組織工程領域發展,開拓不同型式的產品線、增加營收。因此,生醫材料之潛在應用市場龐大,值得我國生技產業切入。

資料來源
作者:趙月秀 產業分析師
資料來源:生技/醫藥速報半月刊 第 119 期
出版單位:生物技術開發中心ITIS計畫

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