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陽明交大醫工系 孵育下世代創新醫材領航者

撰文記者 李林璦
日期2022-12-13
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陽明交大醫工系系主任劉澤英表示,醫工系將於2024年滿40週年,持續培育可以與醫師協作甚至引領醫師,在醫學預防、診斷、治療、照護與復健各領域中,持續追求更佳方案的關鍵專業人才,領航下一世代的健康醫療產業。(圖/陽明交大提供)

陽明交大生物醫學工程學系是全臺國立大學中首個具有大學部、碩士班與博士班的生物醫學工程學系,至今已有近40年歷史,擁有兼具工程學核心與基礎醫學的課程,讓學生進入臨床實地尋找醫療痛點,並攜手產業共同研發醫材,持續讓學生如沃土中的種子般發芽茁壯,成為國內相關科系的標竿。

撰文/陽明交大醫工系   責任編輯/李林璦


在近20年來,獲得著名學科認證組織ABET認證的美國生物醫學工程相關科系迅速成長,從30幾個增加至180個。美國勞動統計局(Bureau of Labor Statistics, BLS)也預估2021年到2023年間,生物醫學工程師的人力需求成長率9.8%,顯示全球都逐漸了解醫學工程的重要性。

另外,臺灣在2021年5月1日,《醫療器材管理法》(簡稱《醫材法》)正式從《藥事法》抽離成為專法後,學研單位也能夠取得醫療器材許可證,有利於創新醫材的發展,可進一步推動市場產生更多的新需求,形成「供給推動需求」的經濟發展模式,生物醫學工程學系將肩負孵育新世代人才、醞釀經濟動能的教育使命。

陽明交通大學生物醫學工程學系是全臺國立大學中首個具有大學部、碩士班與博士班的生物醫學工程學系,至今已有近40年歷史,也培育出許多知名校友,如嬌生(J&J)旗下手術器材Ethicon全球產品研發部首席科學家暨研發技術長王奕嵐,他開發出的三類創新醫材――手術粉末吸收止血劑,已獲40多國批准上市,成為首位獲得視同「嬌生諾貝爾獎」的創新研發獎項「Johnson Medal」的臺灣人。

「早在1984年,在電子業領軍的產業環境下,陽明醫學院時期的韓偉院長就領先全臺國立大學首創醫工所,撒下臺灣下一世代醫療科技產業的種子,開始默默耕耘、培育人才。」陽明交通大學生物醫學工程學系系主任劉澤英特聘教授說。

2008年,第一個國立大學生物醫學工程學系誕生於陽明大學,劉澤英指出,在大學部、碩士班與博士班整合後,規劃了完善均衡的工程核心課程、基礎醫學課程以及工程/醫學橋接課程,不僅持續讓沃土中的種子發芽茁壯,兼顧基礎養成與創新思維的直升學制設計,也成為類似科系設立的新標竿。

橋接工程與生物醫學 打破醫師與工程師間的高牆

劉澤英回憶起自己求學時代,1993年報考研究所時,也曾關注過當時的陽明大學醫學工程研究所,但在那個沒有網路與生技相關雜誌的時代,大部分的學子對醫工所非常陌生。

「因此,我還是與大多數材料系的畢業生一樣走入了材料所,畢業後進入電子業,不過,最終在兜兜轉轉後,還是回到生物醫學工程領域擔任教研工作。」劉澤英娓娓道來自己與生物醫學工程領域相見恨晚。

他解釋,醫學工程是同時結合工程學與生物醫學的跨領域學科,運用工程的技術來解決醫療上從預防、診斷、治療、復健到照護的問題,更因橫跨工程與醫學領域,成為醫師與產品研發製造工程之間的關鍵橋樑。

劉澤英強調,2021年,陽明大學與交通大學合併為國立陽明交通大學後,融合陽明豐沛的臨床醫學資源和交大領先國際的工程研發技術,兩校強強結合,更使本校的醫學工程底蘊更為堅實。

醫工系林峻立特聘教授同時也是生物醫學工程學院院長,在合校後主導創辦校級一級研發中心──「創新醫材轉譯研發中心」,且成立不到1年,便取得醫材製造/販賣兩項許可證。

工程與臨床的相互結合也反映在課程中,劉澤英分享,大學部和研究所都必修的「臨床工程實務」,會帶學生到合作醫院的門診、檢驗室與手術房,走遍心臟科、眼科、骨科等各個科別,由臨床醫師導引教學,讓學生從手術過程以及醫療服務流程中尋找臨床中未被滿足的需求(Unmet Need),進一步運用所學開發醫材解方。

「事實上,許多傳產與電子大廠,早已佈局生技醫療產業,將臺灣過去30年最具優勢的電子資訊、精密機械以及材料化工的核心技術移轉至醫學應用上,將雄厚的資金、豐沛的經營及技術人才以及完整供應鏈的優勢,挹注到其嚴選的生技醫療題材中,讓臺灣第二波的經濟動能蔚然成型!」劉澤英說。

生醫電子、生物力學、生醫材料  三大領域教師 引領人才豐厚產業

陽明交大醫工系的課程與研究分為三大領域,分別介紹如下:

 ⊕ 生醫電子與資訊組

該組是利用電子資通訊知識為基礎,發展生醫光電或醫療影像之應用。劉澤英分享,在生醫電子與資訊組的師資中,江惠華特聘教授透過醫學工程中心,整合了交大校區與陽明校區的研發量能,開發出創新的遠紅外線醫療影像設備;來自於產業界的詹家泰教授,也憑藉著實務經驗在穿戴式運算與資料探勘上獲得相當的成果; 江明彰教授則是位醫師科學家,集功能性MRI影像與臨床醫師專業於一身。

此外,朱唯勤特聘教授獲得經濟部價創計畫補助,針對壓迫性骨折的骨水泥灌注提出了創新解決方案,並經美國食品藥物管理局(FDA)「安全醫材認證(Safer Technologies Program – STeP)」審查通過。據悉,該醫材為臺灣第一個獲得美國FDA STeP認證通過的創新醫療器材,目前已成立公司開發該創新醫材。陳右穎教授在機器學習、腦機介面與穿戴技術上展現非常優異的成果,亦肩負TAF實驗室(生醫智慧計算實驗室)的營運。

劉澤英特別提到,賴穎輝教授雖是青年學者,已憑藉人工智慧聽語技術成為國家創新獎與未來科技獎的常勝軍,最重要的是,這些具體可行的技術將為聽障及語障人士大幅改善感知與溝通品質。而肩負陽明校區包含醫牙學系以及醫工學院各系物理教學的羅俊民教授,是多年來被醫牙學系學生高度正面評價的老師,在細胞表面導入微物理刺激來研究細胞行為並著有佳績。


生醫資訊與電子組是利用電子資通訊知識為基礎,發展生醫光電或醫療影像之應用。例如:江惠華特聘教授團隊,研發近紅外二區螢光/光聲雙模小動物3D影像系統,應用於小鼠全身及腫瘤血管造影,榮獲國科會2022年未來科技獎。(攝影/羅翊方)

 ⊕ 生醫機械與力學組

該組是利用機械設計製造與力學分析知識為基礎,發展各式植體與復健醫學相關器械與輔具,劉承揚教授為該組帶進微機電研究,近來,更利用人面蜘蛛的蜘蛛絲,開發出一款光纖糖度感測器,可在萬分之一秒(0.1 ms)內有效量測人體血糖,可謂兼顧創新與實用;而李泉教授與生醫電資組的羅俊民教授同為本系國際化教學小組,兩位老師均有長期在國外任教之經驗,李泉教授透過流利英文幫學生穩札力學根基廣受學生好評,同時也是細胞力學與薄膜製程專家。

此外,林峻立特聘教授不僅負責TAF實驗室(生醫工程分析實驗室)的營運,服務諸多醫材廠商,該團隊也開發出臺灣首部針對吞嚥困難/障礙與舌肌力量測系統,以及顏面創傷用眼眶重建骨板系統,均已通過臺灣食藥署(TFDA)批准上市,並技轉給廠商落地應用。


生醫機械與力學組是利用機械設計製造與力學分析知識為基礎,發展各式植體與復健醫學相關器械與輔具。例如:楊世偉教授團隊成員正透過步態分析儀與壓力分析儀進行動作分析研究,對復健輔具建置生物力學基礎數據。(攝影/羅翊方)

 ⊕ 生醫材料與感測組

該組是利用材料科學與化學工程知識為基礎,使生醫材料發揮診斷與治療的作用,在生醫材料與感測組中,劉澤英特聘教授近年透過科技部價創計畫完成一個放射增效劑的產品設計與GMP製造,藉由奈米材料的放射增效與免疫效應使低劑量放射線能夠精準毒殺腦瘤細胞,並完成高階奈米醫材的臨床前試驗。

劉澤英還指出,本系資深老師蔡瑞瑩教授鑽研生物介面研究,其研究成果為去除內毒素與增加材料血液相容性奠下重要基石,此為血液接觸材料的關鍵成功要素;駱俊良教授曾獲吳大猷年輕學者獎,憑藉高分子化學專業在奈米微胞藥物載體方面有相當優異的學術發表;而本系最新進之教師為劉大中助理教授,則帶著生物感測與生物能源的傑出科研成果投入本系教研工作。


生醫材料與感測組是利用材料化工知識為基礎,使生醫材料發揮診斷與治療的作用。例如:劉澤英特聘教授團隊成員,正將功能性奈米材料導入細胞,該材料能降低放射線對正常細胞的損傷,可應用於放射性皮膚炎之預防與治療。(攝影/羅翊方)

教學合作醫院  深化臨床需求與創新研發

「另外,醫工系更有6位臨床師資,均為各大教學醫院之主治醫師或主任級醫師,不僅指導學生基礎醫學或臨床醫學課程,也攜手醫工系教授進行合作研發,使本系之教研內容更貼近臨床需求,深化本系與各大教學醫院的合作。」

劉澤英進一步表示,目前合作醫院包含臺北榮總、振興醫院、亞東醫院、北市聯合醫院、桃園署立醫院等。

劉澤英強調,醫工系的教學內容不僅非常貼近臨床需求,也十分重視醫療器材法規與專利實務訓練以及企業實習,加上陽明、交大兩校區分別貼近竹北生醫園區與南港生技園區,敦聘企業經理人擔任專業技術教師,因此師生均在產學合作上有亮眼的成績!  

展望未來,陽明交大醫工系將於2024年滿40週年,進入不惑之年的陽明交大醫工系,對教育使命與研究願景的擘劃極為清晰具體,劉澤英表示:「培育可以與醫師協作甚至引領醫師,在醫學預防、診斷、治療、照護與復健各領域中,持續追求更佳方案的關鍵專業人才」。

「我們除了培育專業人才,也培育領航者,進入產官學研醫各界中,持續引領醫學工程科學的發展,領航下一世代的健康醫療產業,讓陽明交大醫工系成為健康福祉科技人力的第一品牌!」劉澤英說。

>>本文刊登自《環球生技月刊》Vol. 101