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2023年2月20日【记者王志诚、周贞伶／台北报导】
台科大跨校研发微气泡超音波无针注射系统 大幅提升内耳治疗、促生发等药物传递效率
台科大医学工程研究所教授、研发处副研发长廖爱禾研究“微气泡”超过十年，陆续与国
防医学院、三军总医院、台湾大学合作，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。十年间相关研
究不断登上知名国际期刊，获奖无数，二０二二年更以此技术荣获国家新创奖之临床新创
奖。
廖爱禾说明，微气泡过去常搭配超音波，用于脑肿瘤治疗时的显影和治疗。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。
由于台科大没有医学院，廖爱禾要进行临床实验，必须仰赖跨校合作。廖爱禾表示，校方
给予很大的支持，甫成立医工所，即推动与国防医学院、三军总医院的定期交流。在一次
演讲中，现任三军总医院院长王智弘听完她的研究方向，马上表达高度兴趣，希望运用在
耳科的治疗上。
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。
廖爱禾认为跨校整合能长久的关键，是做好平衡彼此需求的专利布局，这样双方都会有动
力持续维护、耕耘。她也分享合作过程中的轶事：他们第一次开会，正是在她生下第一胎
的那一天，她去开会前就有预感当天可能会生，身边的人也劝她不要出门，可是她认为机
会难得，评估风险后依然出席会议，最终顺利开启这段维持多年的合作关系，当晚也平安
产下小孩。
发展耳科相关应用的同时，廖爱禾也透过产学合作、材料或技术移转，逐步打开商业化、
产品化的可能性。与进行合作协商，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。
廖爱禾与厂商的合作不只得到正面的实验结果，也在沟通的过程中更认识产业的需求，例
如，尽管促生发药物也可以直接附着在微气泡上，不用另外敷抹，可是因为这样就要改变
原有配方，会增加商品制作的复杂性，因此就采取两步骤的做法：先用超音波结合微气泡
打开皮肤的通透度，再涂抹药物，一样可以达到帮助渗透的效果。
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。看见研究开花结果，廖爱禾非常有成就感，也打算继续推动医疗
及非医疗的商品化应用市场，未来甚至计画将此系统搭载云端平台，串接不同疾病应用科
别之最佳化参数，也整合医院现有设备的数据、临床前的实验结果，实现“智能型微气泡
超音波无针给药系统”。