Biomaterials & Scaffolds 生物材料與再生支架

1. 定義與分類

生物材料（Biomaterials）是用於醫療器械或植入物、能與生物系統相容且不產生毒性的材料；再生支架（Scaffolds）則是由生物材料製成，模擬細胞外基質的三維結構，支撐細胞黏附、增殖與分化，最終隨著組織再生被降解或吸收。

2. 皮膚與軟組織修復

• Endoform™ 羊胃基質修復膜
  去細胞化的羊胃基質（Ovine Forestomach Matrix, OFM）製成的單層膜，用於治療急慢性傷口，包括糖尿病足潰瘍與靜脈性潰瘍。臨床研究顯示，此膜能加速傷口癒合，並在難治性創面中提供優異的生物相容性與再生促進效果。

3. 骨組織再生

• 聚合物與陶瓷基支架
  可降解聚合物（如聚己內酯 PCL、PLA/PLGA）及無機陶瓷（如羥基磷灰石 HA、三鈣磷酸鹽 β-TCP）支架廣泛用於修復骨缺損。這些支架提供足夠的機械強度與孔隙結構，促進骨細胞黏附與分化，最終被宿主組織取代。

4. 軟骨修復

• MACI®（Matrix-Induced Autologous Chondrocyte Implantation）
  自體擴增軟骨細胞載於膠原膜支架，針對膝關節全層軟骨缺損進行修復。FDA 批准後，已在多項臨床研究中證實可顯著改善患者功能與疼痛。

5. 心血管應用

• 可吸收血管支架（Bioresorbable Vascular Scaffold）
  以聚合物或複合材料製成的可降解冠狀動脈支架，在恢復血管通暢後逐漸分解，減少長期金屬殘留併發症的風險。

• 離體培養血管（Humacyte）
  人體源性血管細胞於可降解支架上培養形成「去細胞」血管，已進入透析通路與外傷血管重建之早期臨床試驗階段。

6. 神經再生

• 神經導管（Nerve Conduits）
  由可降解聚合物或膠原蛋白製成的導管，用於周邊神經缺損修復，引導神經纖維再生。臨床上，這類產品已應用於手指神經與尺神經等小段缺損重建。

7. 心臟瓣膜與泌尿系統

• 組織工程化心臟瓣膜（TEHV）
  利用生物可降解支架結合患者自體細胞，目標在體內原位形成可生長、可重塑的活體心瓣膜，目前仍以臨床前研究為主。

• 生物工程膀胱
  結合可降解聚合物支架與自體尿路上皮／平滑肌細胞，用於重建膀胱，已有個案報告顯示長期組織整合與功能恢復。

小結與展望

臨床上，生物材料與支架的應用已覆蓋皮膚、骨骼、軟骨、心血管、神經及泌尿等多種組織。隨著智能材料（如可調釋藥物支架）、3D/4D 列印與細胞外囊泡等技術的發展，未來支架將更具功能化、個人化與可調控性，有望實現更複雜器官的再生與修復。