科大研發智能水凝膠 有望應用治療糖尿病

科大化學工程及生物工程學系助理教授孫飛指,智能水凝膠由對光有反應的蛋白分子合成,遇光可由固態變液態。

【星島日報報道】傳統水凝膠一般應用於面膜、隱形眼鏡上,科技大學化學工程及生物工程學系研究團隊,花逾年時間研發一種全蛋白質感光智能水凝膠,物料受光刺激可由固態轉為液態,根據這特性可用作藥物傳送和幹細胞治療。科大表示研究仍在基礎階段,須克服把光源植入人體的技術性困難,預計五至十年後才有機會應用於臨牀治療,但相信技術有助推動再生醫學發展。 全蛋白質感光智能水凝膠,其實是以改變基因編碼技術,將經過基因改造、對光有反應的蛋白分子合成聚合物,當遇到光源時,智能水凝膠內的蛋白分子結構改變,會由固態轉為液態。它可以盛載生物細胞及組織、藥物等注入人體,通過同時植於人體的光源,能控制細胞或藥物分子在體內釋放的時間和分量。 例如應用於糖尿病治療,智能水凝膠能可盛載胰島素注入體內,患者血糖指數超出一定水平,就可以在外部以程式調控植入血液內,極細小的發光二極管(LED)發光,從而使智能水凝膠打開,釋出胰島素,由固態轉為液態過程只需數分鐘,而不同的光度更能控制不同分量的胰島素釋出。 負責帶領研發的科大化學工程及生物工程學系助理教授孫飛表示,這種治療方式有助避免胰島素被快速代謝,減低治療效能,「因為胰島素本質上是蛋白質,會被降解」,他又指,理論上可一次注入足夠半年分量的胰島素,讓患者免卻經常注射之苦。 孫飛續指,有別於傳統水凝膠由合成聚合物或動物膠原等製成,智能水凝膠成分與人體相近,可避免人體使用時產生免疫排斥反應,也可以生物降解,較環保安全,長遠更可以用於幹細胞治療、促進骨骼或肌體再生等醫學用途上。 不過,他坦言研究由開始至發表不足兩年,現仍在基礎研究階段,並且還須克服將光源植入人體的技術性困難,「料五至十年後才有機會應用到人體試驗,然後再推展到臨牀應用,是一個長遠的過程。」他透露,目前有與中文大學醫學院合作進行相關應用研究,相信技術有助推動再生醫學的發展。