超音波具有很多獨特的特性，應用範圍從醫療、製造、農業到環境保護等。市面上以超音波進行導入的商品種類繁多也相當普遍，多應用在保養品、臨床復健科或醫學美容。過去微氣泡常搭配超音波應用於腦腫瘤的顯影和治療，透過「穴蝕效應」增加細胞膜通透度，增加藥物滲透率。國防醫學院王智弘教授與臺灣科技大學及臺灣大學組成跨院校聯合團隊共同合作打造「超音波無針注射系統」，並應用於內耳藥物傳輸、中耳治療，以及促生髮、保養等醫療及美容相關產業...

由於超音波具有很多獨特的特性，使其從醫療、製造、農業到環境保護等多種領域中被廣泛應用。市面上以超音波進行導入的商品種類繁多也相當普遍，包括: 超音波導入儀、超音波洗臉機、超音波洗淨槽、復健科的超音波治療儀等，普遍應用在保養品、臨床復健科或醫學美容，雖然並無使用上的安全疑慮，但由於「效果有限」，因此未能拓展其他普及應用。過去微氣泡常搭配超音波應用於腦腫瘤的顯影和治療，以「非侵入性」的治療模式先將微氣泡注入到血管中後，再以超音波震動微氣泡產生「穴蝕效應」來打開大腦的「血腦障壁」，再注射抗癌藥物。所謂的「穴蝕效應」是利用超音波使微氣泡震盪，最後在持續的高壓環境中破裂而產生「微噴流」，微噴流(microjets)能穿透細胞間隙，增加細胞膜通透度，讓藥物滲透進去。國防醫學院王智弘教授(時任三軍總醫院院長;現任國防部軍醫局副局長)與臺灣科技大學以及臺灣大學組成跨院校聯合團隊共同合作，將原先只用於治療腦腫瘤的超音波微氣泡技術打造「超音波無針注射系統」，並應用於內耳藥物傳輸、中耳治療，以及促生髮、保養等美容產業，拓展超音波應用領域。

超音波結合微氣泡穴蝕效應增加細胞膜通透度讓藥物傳輸更有效

超音波微氣泡技術僅應用在腦腫瘤的顯影與治療上，並未能普及即擴展到其他臨床醫學領域。時任國防醫學院三軍總醫院耳鼻喉部部主任的王智弘醫師看準這個問題，將原本用於血管內注射的微氣泡轉為外用於耳蝸圓窗膜來提升內耳藥物的輸送通透，並由台科大醫工所廖愛禾教授提供實驗室自製的白蛋白微氣泡進行系列相關的實驗。結合台大電機系劉浩澧教授在超音波多頻率輸出上的研改設計，三校聯合團隊經過多年的研究與修正，打造出全球第一台，手持式「超音波無針注射系統」。

而超音波無針注射系統主要透過輕巧手持式高功率超音波注射裝置，搭配各種外用微氣泡組件以提升輸送效果，較一般市售超音波導入儀更為輕巧但導入功率提升以及可同時發射多種頻率，並搭配前端攜帶藥物或各種客製化的微氣泡組件，有效安全加強導入效果，可應用在耳科、經皮吸收、皮膚科、牙科或各種需高功率超音波結合微氣泡穴蝕效應加強局部藥物導入，並有機會輸送分子量大於500道爾頓(Dalton)的藥物進入皮膚深層。系統亦可同時偵測藥物釋放效率。超音波結合微氣泡穴蝕效應所產生的微噴流，能夠穿透細胞間隙以增加細胞膜的通透度，讓藥物傳輸至治療區域深處，此種治療方式即為王智弘教授聯合團隊無針注射系統的作用原理與效果。

※王智弘教授聯合研發團隊開發手持式高功率超音波注射裝置，搭配各種外用微氣泡組件以提升輸送效果，可應用於多種醫療給藥情境。(圖片來源：王智弘教授聯合研發團隊)

近十年來，王智弘教授聯合研發團隊已探索並開發出超音波結合微氣泡，以藥物載體的形式在經皮藥物傳輸中對於各種藥物成分的多種應用，以及首創發展此技術在內耳藥物傳輸以及頭頸部腫瘤治療上的潛力，在經皮穿透的促生髮效果與內耳的藥物傳輸效果上都呈現有更安全有效的結果。後續更進一步開發包括皮膚美白、促生髮以及痤瘡、關節炎等臨床議題的應用。

※王智弘教授聯合研發團隊開發順鉑(cisplatin)微氣泡抗癌藥物，盼搭配超音波無針注射系統提升頭頸癌治療成效。(圖片來源：王智弘教授聯合研發團隊)

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