台科大醫學工程研究所教授廖愛禾研究「微氣泡」超過10年,陸續與國防醫學院、三軍總醫院、台大合作,打造「超音波無針注射系統」,將原先只用於治療腦腫瘤的技術,應用在內耳、中耳治療,以及促生髮、保養等美容產業。

廖愛禾說明,過去腦腫瘤治療相當不易,開頭顱的手術既困難,失敗風險也高。因此全球各大醫療重鎮花費多年,實驗「非侵入式」的治療方法,於是發展出將微氣泡注入到血管中,以超音波震動微氣泡,產生「穴蝕效應」的做法,藉此打開會阻止物質經由血液進入大腦的「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,產生「微噴流」。「微噴流」能穿透細胞間隙,增加細胞膜通透度,讓藥物滲透進去。廖愛禾觀察到這樣的技術常用在腦腫瘤相關的實驗,卻幾乎沒有用於其他領域,因此著手研究非血管注射的應用。

廖愛禾解釋,過去耳科給藥是透過鼓膜穿刺,把藥灌入耳中,讓藥物自行滲入連接中耳到內耳的「圓窗膜」。可是圓窗膜通透度不佳,藥物也容易在打哈欠、講話時,經由耳咽管流到口腔、咽喉。

廖愛禾團隊於是嘗試在中耳腔注入微氣泡及藥物,用超音波能量將微氣泡推到圓窗膜附近,並誘發穴蝕效應,打開圓窗膜的通透度,更有效地將藥物送到內耳深處。該技術能應用於梅尼爾氏症、內耳炎、聽力損傷等,藥物傳輸效率大幅提升外,微氣泡和藥物可以同時注入,不需要多次穿刺鼓膜。

廖愛禾安克生醫的美吾髮團隊進行合作協商,並在三總進行促生髮的臨床實驗,將受試者髮際線周圍分為左右兩側,一側使用超音波結合微氣泡,打開通透度,再敷上促生髮藥劑,另一側則不使用微氣泡,只用超音波和促生髮藥劑。

結果顯示,有使用微氣泡的一側不只毛髮密度較高,髮幹也更為強健,也因為藥物傳遞效率更高,以往要每天敷藥的療程,透過這個技術,只要一周執行兩次即可。除了耳科和促生髮,非血管注射的外用微氣泡從治療傷口到美白抗皺,甚至治療關節炎都能應用,未來潛力無窮。

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