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產業追蹤/醫療異業串聯 解決難題

2020-11-08 02:00經濟日報 游佩芬

人工泡沫腦膜,構想源自泡沫髮膠。(本報系資料庫)
人工泡沫腦膜,構想源自泡沫髮膠。(本報系資料庫)

當過去習慣的運作模式不再帶來效益,甚至在面臨黑天鵝的突發情境時,就是引進跨領域新興技術的時刻,透過串聯異業的創新投入,以跨場域創新應用來解決市場長期未被滿足的需求,進行「破壞式創新」的絕佳時刻。

例如台灣研發的創新生醫材料人工泡沫腦膜,構想居然是源自泡沫髮膠。開腦手術後必須使用「人工腦膜片」進行硬脊膜破損重建及修復,若未固定修補好,腦脊髓液外流的發生率高達32%,而全球硬腦膜修補醫材市場多用有機多聚體薄膜結合密封膠,但有縫補不易、術後腦脊髓液滲漏、腦組織沾黏與感染等的問題,影響復元甚鉅。

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前工研院研究員、台灣生醫材料公司總經理廖俊仁與研發團隊在一次與臨床醫師腦力激盪中,從「泡沫髮膠」發想出「人工泡沫腦膜」,整合當時已開發的生物可分解材料雛型產品膠原蛋白膠水、特殊膠原蛋白泡沫化技術、壓縮氣體自行車小型充氣鋼瓶技術等,完成開腦手術後只要花3分鐘,就能迅速覆蓋腦膜缺損區域,達到修補腦膜缺損、密封防止腦脊髓液外流的功效,不僅節省縫合手術時間,更大幅降低傷害腦組織的風險。

人工泡沫腦膜的雛型在第80屆美國神經外科學會年會上發表,被美國神經外科醫材大廠研發長譽為「近十年來最具創新性的生醫材料產品」,該產品整合台灣在臨床醫學、材料設計、工程技術等不同領域,成功改善傳統開腦手術後修復產品的缺點。

另一個跨場域創新亮眼案例是可協助醫藥開發的新冠病毒演化樹人工智慧(AI)分析工具。此次疫情已造成全球數千萬人感染、超過110萬人死亡。疫苗尚未問世、台灣已有跨應用創新團隊,將病毒基因演化結合AI演算,利用AI技術掌握病毒感染途徑,透過先進科技控制疾病散布、加速治療藥品與疫苗開發,已成為終止疫情的關鍵。

前IBM的AI與大數據分析專家、圖策智能科技創辦人與執行長林清詠與研發團隊,將先前曾用於人類行為預測與金融資安管理的解決方案,透過跨場域型式,巧妙應用在生醫產業,將其所彙整全球近400株新冠病毒基因序列,結合知識圖形的AI演算法技術,在一周內快速繪製出病毒基因演化樹,並公布全球數百種變異和全球的散播路徑;在病患接觸史、旅遊史不明,或找不出社區感染源頭時,仍可推論出感染途徑,同時從中分析出傳播力頑強的病毒亞型,成為全球第一個可提供控制和預防資訊的平台,透過大數據的運用,成功為AI生技醫藥開發應用打下基礎。

醫療涉及人體安全,比其他產業相對保守,許多其他產業的創新應用,通常須經多年驗證後才會被應用,因此製藥產業一直在找加速開發的聖杯,這兩個案例成功展現跨應用創新思維,順利解決醫療難題,尤其台灣生技醫藥產業想從代工轉化為創新產業升級,活用跨場域應用的成熟技術,將會是重要路徑。

在「人工泡沫腦膜」個案中,透過廖俊仁團隊的創意偵查員、創新促進者與堅毅實驗家等不同角色的推動,真正掌握使用者醫師的需求,將其他領域現有技術轉化成跨場域的醫療創新應用,創造滿足醫師與病患需求價值。

而圖策智能科技案例中,將曾應用於人類行為預測、金融資安管理的AI技術,跨場域應用於病毒傳播演化分析與推論感染途徑,快速找出傳播力強的病毒株,未來可應用於其他新興傳染病上,協助提前防控與治療,強化國家抵禦突發傳染病時衝擊時,經濟與社會秩序韌性。醫療領域要展現跨應用創新,需要更縝密的創新孕育環境、跨域人員溝通整合及完善的產業基礎,若能在制度與政策給予更多支持,如研究經費與人力、提供跨域媒合平台等,以及創新產品法規審查上的協助等,將有助產業創新發展。

(作者是工研院產業科技國際策略發展研究所研究經理)

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