台科大「超音波无针注射系统」 提高药物吸收力促进生发、内耳治疗

台科大医工所教授廖爱禾研究微气泡超过10年,与国防医学院、三军总医院共同打造更有效率的药物注射方法。(台科大提供/林志成台北传真)

台科大医学工程研究所教授廖爱禾研究「微气泡」超过10年,陆续与国防医学院、三军总医院、台大合作,打造「超音波无针注射系统」,将原先只用于治疗脑肿瘤的技术,应用在内耳、中耳治疗,以及促生发、保养等美容产业。

廖爱禾说明,过去脑肿瘤治疗相当不易,开头颅的手术既困难,失败风险也高。因此全球各大医疗重镇花费多年,实验「非侵入式」的治疗方法,于是发展出将微气泡注入到血管中,以超音波震动微气泡,产生「穴蚀效应」的做法,借此打开会阻止物质经由血液进入大脑的「血脑障壁」,再注射抗癌药物。

所谓的「穴蚀效应」,是利用超音波使微气泡震荡,最后在持续的高压环境中破裂,产生「微喷流」。「微喷流」能穿透细胞间隙,增加细胞膜通透度,让药物渗透进去。廖爱禾观察到这样的技术常用在脑肿瘤相关的实验,却几乎没有用于其他领域,因此着手研究非血管注射的应用。

廖爱禾解释,过去耳科给药是透过鼓膜穿刺,把药灌入耳中,让药物自行渗入连接中耳到内耳的「圆窗膜」。可是圆窗膜通透度不佳,药物也容易在打哈欠、讲话时,经由耳咽管流到口腔、咽喉。

廖爱禾团队于是尝试在中耳腔注入微气泡及药物,用超音波能量将微气泡推到圆窗膜附近,并诱发穴蚀效应,打开圆窗膜的通透度,更有效地将药物送到内耳深处。该技术能应用于梅尼尔氏症、内耳炎、听力损伤等,药物传输效率大幅提升外,微气泡和药物可以同时注入,不需要多次穿刺鼓膜。

廖爱禾安克生医的美吾发团队进行合作协商,并在三总进行促生发的临床实验,将受试者发际线周围分为左右两侧,一侧使用超音波结合微气泡,打开通透度,再敷上促生发药剂,另一侧则不使用微气泡,只用超音波和促生发药剂。

结果显示,有使用微气泡的一侧不只毛发密度较高,发干也更为强健,也因为药物传递效率更高,以往要每天敷药的疗程,透过这个技术,只要一周执行两次即可。除了耳科和促生发,非血管注射的外用微气泡从治疗伤口到美白抗皱,甚至治疗关节炎都能应用,未来潜力无穷。