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幹細胞基因轉染與基質注射技術平台與生醫應用
Figure 4

張建文、劉倬昊、黃日揚、翁瑋涵、曹超雲

幹細胞在創傷修復的應⽤潛⼒⼗⾜,但幹細胞治療正處於萌芽階段,仍有許多進步的空間。我們提出創新之幹細胞治療策略,結合基因轉染與可注射性細胞⽀架兩項核⼼技術來提升幹細胞分泌⽣⻑因⼦的能⼒以及改善幹細胞移植效率,⼤幅提升幹細胞對創傷的修復效果,應⽤在脊髓創傷治療。第⼀項核⼼技術為磁性基因轉染技術,相較於市售試劑僅能對⼈類間質幹細胞達到10-25%的轉染效率,本技術可達到50-80%的效率。此技術可⽤於改造幹細胞,使其⼤量表達⽣⻑因⼦以提⾼創傷修復。第⼆項核⼼技術為可注射式⽔凝膠,⽤於改善幹細胞移植效率。本技術的⽔凝膠具多種優勢,包括可注射性、保護性、⾃癒性、⽣物分解性與低⽣產成本。本技術未來商業模式包含實驗試劑與脊髓創傷治療兩⼤市場。在實驗試劑市場的部分,以磁性基因轉染技術為基礎,不僅針對⼈類幹細胞,也可以廣泛應⽤於其他種類細胞,提供操作簡便且⾼效率的轉染試劑。本新創技術之⻑期商化標的是在幹細胞治療市場部分,⽬前脊髓損傷缺乏臨床有效的治療⽅法,本技術以脊髓創傷為標的,利⽤⽔凝膠包覆基因轉染幹細胞,直接注射⾄動物脊髓損傷處,可⼤幅提⾼⼈類間質幹細胞對脊髓創傷的修復效果,未來本技術也有機會應⽤於其他種類創傷修復。

評審推薦
本案以兩項核心技術「磁性基因轉染技術」及「可注射式水凝膠」來提升幹細胞分泌生長因子的能力以及改善幹細胞移植效率。尤以「磁性基因轉染技術」幹細胞基因轉染效率可達50-80%,相較於市售試劑10-25%的轉染效率,具市場競爭力。
學研新創獎 特化材料與應用生技類獲獎
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Figure 2
Figure 3
 
張建文
學歷 美國猶他⼤學藥學與藥物化學系 博⼠
現職 國立清華⼤學⽣醫⼯程與環境科學系 副教授
國立清華⼤學⽣物醫學⼯程與科技研發中⼼ 副主任
經歷

中華⺠國⽣醫材料與藥物制放學會 理事
國立清華⼤學⽣醫⼯程與環境科學系 助理教授
美國加州⼤學聖地牙哥分校⽣物⼯程系 CNSI博⼠後研究員
美國加州⼤學洛杉磯分校化學暨⽣化系 CIRM博⼠後研究員
台灣神隆製藥分析研發部 副研究員
科進製藥股份有限公司 研究專員
中華⺠國陸軍 少尉化學官

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更新日期:2021-04-13
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