打造智慧型膠原傷口敷料

沈育芳副教授獲國科會研究計畫支持，開發高產量外泌體與微環境回應式智慧控釋技術

亞洲大學生物資訊與醫學工程學系 沈育芳副教授新通過國科會研究計畫「以規格化細胞聚集培養高產量外泌體之基質金屬蛋白酶回應式智慧型膠原傷口敷料開發」。

本研究整合生醫材料、3D列印、組織工程與外泌體技術，期望建立兼具外泌體規格化製備與智慧控釋功能的新型傷口敷料，提升慢性傷口修復及再生醫學的應用潛力。該計畫研究學門屬於「生醫材料」，並以工程化方法解決外泌體應用於傷口治療所面臨的關鍵問題。

慢性傷口治療的關鍵挑戰

慢性傷口如糖尿病足、靜脈性潰瘍及壓瘡，常因長期發炎、組織修復能力下降及基質金屬蛋白酶（MMP）過度表現，使傷口難以順利癒合。

近年來，幹細胞外泌體因具有調控發炎、促進血管新生及組織再生等多重生物活性，被視為極具潛力的傷口治療因子；然而，外泌體實際應用仍面臨產量不足、批次穩定性不佳，以及施用後容易從傷口局部快速流失等問題。

細胞「積木式」培養，提升外泌體製備效率

為突破上述限制，沈育芳老師研究團隊提出**「細胞積木式規格化聚集培養」策略**，並運用3D列印數位光處理（DLP）技術製作標準化模具。

透過此方法，可精準控制三維間質幹細胞聚集體的尺寸、形狀與細胞數量，藉此提升外泌體產量並降低批次間差異，朝向建立可規格化、可重複且具放大量產潛力的外泌體製備平台。

核心創新：讓傷口微環境啟動外泌體釋放

【此處建議放「MMP感應 → 智慧敷料 → 外泌體釋放」研究機制圖】

本計畫另一項重要創新，在於將工程化外泌體與多孔性膠原敷料結合，利用慢性傷口中MMP-2及MMP-9活性較高的病理特徵，設計「微環境回應式」外泌體釋放機制。

當敷料處於高MMP活性的傷口環境時，可逐步釋放外泌體，減少治療初期快速流失，並延長外泌體在傷口局部的作用時間。

將原本阻礙慢性傷口修復的病理特徵，轉化為啟動治療因子釋放的訊號。

此研究概念進一步使生醫材料能依據傷口微環境產生相對應的治療反應，提升智慧型傷口敷料的應用潛力。

從高產量外泌體走向智慧型再生醫材

未來研究將進一步透過細胞模式及全層皮膚缺損動物模型，評估智慧型膠原外泌體敷料在促進血管新生、上皮化、調控發炎及整體傷口癒合方面的效果。

研究成果期望建立：

高產量外泌體製備 × 微環境回應式生醫材料 × 智慧控釋

的整合平台，為慢性傷口照護與智慧型再生醫材提供新的研究方向，並提升後續臨床轉譯及產品化發展潛力。