〈工業技術資訊月刊〉工研院兩技術雙獲愛迪生獎

※來源:工研院
「仿生多突狀磁珠製備技術」能擴大接觸抗體的面積,可望成為下世代免疫細胞療法新利器。(圖:工業技術資訊月刊提供)
「仿生多突狀磁珠製備技術」能擴大接觸抗體的面積,可望成為下世代免疫細胞療法新利器。(圖:工業技術資訊月刊提供)

臺灣科技在國際獎項競逐中傳回捷報!今年工研院以「無甲醛環保接著劑」和「仿生多突狀磁珠製備技術」,奪下科技界最高榮譽「愛迪生獎」的金牌和銅牌。這不僅是工研院首次在同年獲得 2 項愛迪生獎肯定,也讓臺灣的健康材料科技在國際舞台上發光。

每年春季,一份可以改變世界的頂尖產品名單揭曉。全球企業紛紛競逐科技界最高榮譽──素有「創新界奧斯卡」之稱的「愛迪生獎」(Edison Awards)。設立於 1987 年的愛迪生獎,每年表彰全球具突破影響的創新產品與企業領袖,紀念發明家愛迪生追求創意與卓越的精神,包括 Apple 創辦人賈伯斯、特斯拉創辦人馬斯克都曾是該獎得主,堪稱科技界的榮譽殿堂。

在經濟部技術處科技專案支持下,工研院始終保持得獎前段班的優異成績,2017 年以來,分別以高速充電鋁電池、流體驅動緊急照明、iRoadSafe 智慧道路安全警示系統,連續拿下愛迪生獎銀牌獎;今年更以「無甲醛環保接著劑」和「仿生多突狀磁珠製備技術」,從全球近 400 件產品和服務中脫穎而出,一舉奪下一金一銅。

這不僅是工研院首次同時獲得兩項愛迪生獎肯定,也讓臺灣創新健康材料科技在國際上發揮影響力。在愛迪生獎之材料科學與工程類上,領先美國龍頭企業「陶氏化學」,一舉奪下金牌。

無甲醛環保接著劑 打造無毒無醛環境

在居家環境中,堪稱隱形無聲的殺手─―「甲醛」,對健康的危害已不是新聞。長期接觸的人,容易造成皮膚和呼吸道的過敏,罹患相關癌症的機率也大幅增加。但大多數的木製傢俱板材,仍須靠含甲醛的接著劑來黏合,以 2018 年全球木材接著劑需求約 3,700 萬噸來說,其中高達 9 成的木頭板材,都採用尿素甲醛樹脂接著劑。

隨著大眾對甲醛的警覺性提高,美國於 2018 年初即規定所有進口美國的板材,其甲醛釋放量都必須小於 0.05ppm,近乎等同於天然木材本身的甲醛含量;德國更有意在 2020 年訂定比美國更低的檢測標準。因此要想達到安全無毒,未來的木材接著劑,就必須往無甲醛的方向發展。

有鑑於此,工研院研發「無甲醛環保接著劑」,突破傳統板材含甲醛的黏著作法,應用大自然最多且取之不盡的「纖維素」為基底,經過 1 年時間不斷調配與研發,終於開發出不含甲醛的環保接著劑,不僅具備黏著度高,更具備極佳耐水性,甚至將其丟進沸水煮 4 個小時都不會化開,嚴苛標準連美國的無甲醛木材接著劑都無法達成。

工研院以「無甲醛環保接著劑」勇奪「愛迪生獎」金牌,讓臺灣的健康材料科技在國際舞台上發光。
工研院以「無甲醛環保接著劑」勇奪「愛迪生獎」金牌,讓臺灣的健康材料科技在國際舞台上發光。
臺日美專利全拿 獲家具大廠認證導入

目前「無甲醛環保接著劑」已獲得臺、日、美、歐專利,符合全球最嚴格之 NAF 標準以及美國環保局 EPA 最新標準 TSCA-6;也成功打進國際知名連鎖傢俱大廠的供應鏈,完成產品認證,預計在 2022 年前逐漸全面使用這項無甲醛木材接著劑。

除了不揮發有毒氣體,「無甲醛環保接著劑」也易於整合在現今製程中生產,適用在多樣木製傢俱、實木地板及竹製板材等相關木業作為黏著使用。研發團隊也已成立新創公司進行生產,未來可協助建築、裝潢等傳統產業向無毒方向轉型再升級。

團隊未來還希望可以增加產品的耐燃性,如此一來就能應用在更多的傢俱或建材上,還能將無醛化的目標鎖定在黃膠、白膠、防水膠等相關產品上,最終打造「無毒無醛」的生活環境。

仿生多突狀磁珠製備技術 助身體抗癌

除了危害健康的隱形殺手,面對可見的癌症治療難題,工研院也積極突破。癌症連續 37 年高居臺灣十大死因之首,除了傳統手術、放療、化療與標靶藥物等治療方式外,近年最受關注的當屬「免疫細胞治療」。

在人體的免疫軍團中,「T 細胞」被視為打擊癌症的最佳主攻手。免疫細胞從病患的血液中分離後,必須在體外經過活化使其數量擴增,再回輸體內消滅癌細胞。而「磁珠」便是應用於免疫細胞生產製程的關鍵材料,藉由在磁珠表面接上抗體,能活化、擴增 T 細胞,有效提升身體抗癌戰鬥力。

但由於個體差異、製程複雜且技術門檻高,目前美國 FDA 核可的細胞免疫治療價格皆超過新台幣千萬元;全球也僅有 2 家國際大廠能提供臨床等級的磁珠商品,以市售主流磁珠來說,治療一位病患使用的磁珠量要價近新台幣 30 萬元,價格不菲,且受限於擴增能力,不是每位病患都能接受治療。若能提升擴增效率並解決磁珠價格過高的困境,便有機會造福更多癌症病友,因此工研院在 4 年前便組成專案團隊,全力投入相關研究。

由工研院開發的「仿生多突狀磁珠 iKNOBEADS 製備技術」,不同於市面上的圓球狀磁珠,首創全球獨家的多突狀設計,外型與人體內活化 T 細胞的「樹突狀細胞」相似,能擴大接觸抗體的面積,創造磁珠與 T 細胞間作用的最佳環境。

經臨床小規模實驗證實,iKNOBEADS 可有效擴增 T 細胞數量達數百倍,所使用的磁珠量也只需市售正圓磁珠的三分之一。被活化的 T 細胞能維持較長活性,能夠成為抗癌作戰部隊,成為消滅癌細胞的尖兵。

全球唯一可活化 擴增γδT 細胞的磁珠

透過改變磁珠表面的修飾物質,iKNOBEADS 也可應用在次世代免疫γδT 細胞的活化與擴增,成為全球第一、也是唯一應用於γδT 細胞活化擴增的磁珠產品,極具臨床價值與市場前景,更有機會切入實體癌治療,可望成為次世代免疫療法的新星。愛迪生獎執行總監法蘭克.波納費里亞(Frank Bonafilia)更盛讚,「iKNOBEADS 是一項翻轉規則(Game-Changing)的創新技術。」

iKNOBEADS 現已導入 GMP(Good Manufacturing Practice)製程,預計 2020 年推出臨床用 GMP 等級產品,可望為臺灣下世代免疫細胞療法增添治療新利器,為精準醫療市場拓展新商機,進而讓更多病友受惠。

iKNOBEADS 外型與人體內的「樹突狀細胞」相似,能擴大接觸抗體的面積,創造磁珠與 T 細胞間作用的最佳環境。
iKNOBEADS 外型與人體內的「樹突狀細胞」相似,能擴大接觸抗體的面積,創造磁珠與 T 細胞間作用的最佳環境。

工研院今年 2 項獲獎技術,皆是找到消費者痛點,將創新科技融入生活,解決產業乃至全人類的問題。工研院院長劉文雄指出,創新是促進產業發展重要的驅動力,工研院不僅勇於創新,以市場為導向,將研發貼近市場需求,更以全球未來生活趨勢,擘畫 2030 技術策略與藍圖,積極為臺灣創新科技找到新的發展與應用。

ITRI 歷年得獎紀錄。
ITRI 歷年得獎紀錄。

轉載自《工業技術與資訊》月刊第 340 期 2020 年 5 月號,未經授權不得轉載。


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《工業技術與資訊》月刊,現為工研院發行之全院性對外出版品,刊物發行於1991年,目前每期發行數量約為6,000份;對象含括全國具研發單位的中小企業、立法委員、政府官員、媒體等。

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