研究介紹

材料開發組

Topic 1. 肝組織貼片應用於肝臟疾病之治療

Topic 2. 奈米藥物應用於肝組織再生

Topic 3. 自癒合水膠應用於肝組織工程

Topic 4. 可注射型水膠應用於肝臟疾病之治療

Topic 5. 奈米粒子噴霧應用於肝組織工程

器官晶片組

Topic 6. 肝臟疾病模擬平台之建立

Topic 7. 具保肝效果之肝活性材料之開發

本實驗室過去研究涵蓋生醫材料、疾病模型建立與治療平台開發等方向。相關研究包括三維多孔性肝臟支架於生物人工肝臟裝置之應用、標靶光動力療法於肝癌細胞治療之評估，以及氫-氧產生器於香菸煙霧誘導 COPD 動物模型中的治療效果探討。

這些研究成果展現了本實驗室在材料設計、細胞與動物實驗、功能性生醫平台開發上的研究基礎，並作為後續組織工程、疾病模型與器官晶片相關研究的重要延伸。

本實驗室主要開發以去細胞化肝臟基質 (DLM) 為基礎的功能性肝臟組織貼片，並結合肝素 (Heparin) 與生長因子 (HGF) 固定化技術，建立可促進肝臟修復與再生的生醫材料平台 (HGF/heparin-DLM patch)。

研究結果顯示，HGF/heparin-DLM patch 能改善受損肝細胞的存活與功能表現，降低細胞毒性，並促進白蛋白分泌恢復。在動物模型中，此開發成果進一步應用於肝損傷、肝纖維化及代謝功能障礙相關脂肪性肝炎，並顯示降低發炎、改善肝功能指標與促進組織修復的潛力。目前本平台亦持續延伸至肝癌治療與疾病進程調控之研究，期望發展出兼具組織修復與疾病治療功能的新型肝臟再生策略。 

本實驗室亦發展以奈米醫學為基礎的肝臟再生與疾病治療平台。相關研究包括利用修飾型中孔洞二氧化矽 (MSNs) 促進肝細胞增生與肝功能表現，以及開發去細胞化肝臟基質來源之奈米載體，用於部分肝切除後的肝臟再生與代謝功能障礙相關脂肪性肝病治療。

研究結果顯示，這些奈米材料可改善肝功能指標、促進肝組織修復，並在 MASLD/MASH 模型中調節脂質代謝與降低肝臟損傷，展現其作為肝臟疾病治療平台的應用潛力。 

本實驗室開發具自我修復能力的功能性水膠平台，並結合去細胞化肝臟基質、肝細胞球體、內皮細胞共培養系統與單寧酸等生物活性成分，應用於肝纖維化與代謝功能障礙相關脂肪性肝病之治療研究。

此水膠材料具有快速成膠、自我修復與接近肝臟組織力學特性的優點，可提供適合肝細胞生長與功能恢復的微環境。研究結果顯示，該平台能促進受損肝細胞存活與白蛋白分泌，降低細胞毒性，並在動物模型中改善肝功能指標、降低纖維化程度與調節脂質代謝，展現其作為肝臟疾病修復與再生治療材料的應用潛力。 

本實驗室開發以去細胞化肝臟基質 (DLM) 為基礎的可注射水膠平台，應用於肝損傷修復與肝臟功能恢復。此材料結合明膠、HPA 以及 DLM，可透過酵素交聯形成水膠 (Glt-HPA-DLM hydrogel)，並具有可注射性與重新成膠能力，適合作為肝臟局部治療與再生材料。研究結果顯示，Glt-HPA-DLM hydrogel 能降低受損肝細胞的細胞毒性，並促進白蛋白與尿素等肝功能表現恢復。

在動物實驗中，該平台可分布於肝臟組織中，並於肝纖維化模型中改善肝功能指標、降低發炎反應，展現其作為肝損傷修復與再生治療材料的應用潛力。 

本實驗室開發以單寧酸 (TA) 與去細胞化肝臟基質 (DLM) 為基礎的奈米粒子噴霧 (TA-DLM nanospray)，作為多功能局部治療與組織修復平台。此奈米噴霧材料結合 DLM 的組織特異性微環境與單寧酸的生物活性，具有促進傷口癒合、調控細胞行為與組織再生的潛力。

研究結果顯示，TA-DLM nanospray 可抑制肝癌細胞增生與存活，同時促進正常肝細胞遷移，並有望應用於肝切除後再生、術後沾黏預防，以及代謝性肝病等多種治療與疾病模型平台。 

本實驗室發展多種微流體平台，用於建立更接近體內肝臟環境的體外培養與疾病研究模型 (Liver-on-a-chip)。相關研究包括利用器官晶片系統提升肝細胞存活率與肝功能表現、評估藥物及其代謝物對肝癌細胞的影響，並建立可拆卸式與可重複使用的肝細胞培養平台。

此外，透過晶片結構設計、流體剪應力調控、影像分析與 AI 輔助預測，可進一步提升肝細胞長期培養與功能評估能力。近期研究亦整合肝細胞球體與自組裝微血管網絡，建立血管化 liver-on-a-chip 模型，以提供更具生理相關性的肝臟微環境，應用於肝功能分析、藥物測試與疾病模型開發。 

本實驗室亦探討具肝臟活性的天然物質於肝保護與肝損傷修復中的應用潛力。相關研究以單寧酸、沒食子酸與月見草油等成分為基礎，評估其對受損肝細胞與急性肝衰竭模型的保護及治療效果。研究結果顯示，單寧酸可促進肝細胞白蛋白分泌與細胞增生，降低氧化壓力，並在 APAP 誘導的肝損傷模型中改善肝組織形態與生化指標。此研究顯示天然肝活性物質具有作為肝臟保護、損傷修復與輔助治療策略的應用潛力。