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成大研發成果亮眼 囊括兩項國家新創獎
工程科學系李國賓教授團隊、醫學系外科張玉川教授雙雙勝出
更新日期:2008/11/24 15:19
(中央社訊息服務20081124 14:29:52，台南 )國立成功大學卓越研發成果再度受肯定！社
團法人國家生技醫療產業策進會甫公布的2008國家新創獎得獎名單，成功大學表現亮眼，
在學術研究組十二個獎項拿下兩個國家新創獎，分別是工學院工程科學系李國賓教授團隊
的「快速DNA純化與遺傳性疾病檢測晶片」及醫學院醫學系外科張玉川教授的「肝臟切除
新器械 - 張氏肝直針」。他們的研究以具有創新性、應用價值與市場佈局等，足堪為年
度傑出創新研發代表而雙雙獲選，將獲頒贈國家新創獎獎座乙座與證書乙紙，預計在12月
中旬後於台北接受頒獎表揚。
由成大工程科學系教授李國賓領軍，率同成大奈米科技暨微系統工程研究所博士班學生
連剛逸、電機工程研究所博士謝宗閔、工程科學系專任研究助理劉倩如等人，共同研發的
「快速DNA純化與遺傳性疾病檢測晶片」，是一新開發之整合型微流體晶片，能在單一處
理流程中完成所有的分析功能，包括：樣品前處理、分離、濃縮、生化反應及偵測功能等
，預估全程的檢測時間約只需數十分鐘，該晶片系統所提供之快速自動化檢測平台，對於
基因分析及分子生物檢測有極大之助益，為遺傳性疾病之診斷帶來新的契機。
遺傳性疾病的產前診斷逐漸為社會所重視，現階段大部份檢測方法仍無法快速直接分析
從人體所抽出的全血，必需經由基因體DNA萃取等程序，以檢測出特定所需的基因片段，
再置入大型檢測設備進行分析，費時又費工。李國賓教授團隊開發出一新型的微流體生醫
晶片可以達到全自動快速基因體DNA萃取與遺傳性疾病偵測的目的。新型晶片只需將臨床
檢體及反應試劑置入反應槽中，系統會自動進行樣品前處理及分析，省去大量人為操作步
驟以及人為所造成之誤差及人工成本。利用此技術，可縮短基因分析檢測時間約數十分鐘
至一小時即可完成。
尤其，微流體晶片技術結合了台灣產業優勢與專利的技術平台，以低成本之塑膠材質結
合精密加工之技術製造出高品質、低成本的微流體晶片。產品之設計為可攜式系統，不僅
方便醫檢人員隨身攜帶，更可使用車用電源進行操作，裝設於一般汽車或醫療專車上。
除了微流體晶片技術結合了台灣半導體及電子科技廠商之量產實力，更進一步強化系統
之微小化、多功能化、與可拋棄之特性。其中該晶片系統主要是由三大模組組成，包含檢
體混合模組、微流體傳輸模組，以及磁性暨溫度控制模組。藉由這三大模組之互相作用與
配合之下，遺傳基因與遺傳性疾病可以從臨床檢體中被快速的純化與分析出來。主要原理
乃是利用微型磁性粒子合專一性極高之抗體，搭配系統所產生之磁場來純化人體內之血球
細胞與基因體DNA，其後並快速的將以濃縮、純化、分離，進而獲得高品質之DNA後，即可
於晶片上自動地完成微型聚合酶連鎖反應，針對目標之基因突變因子進行診斷並進行快速
遺傳性疾病檢測。
另一位獲獎者，醫學院外科張玉川教授首創肝臟開刀新法，他所研發的“肝直針切除術
”及“肝臟內局部流入及流出血管控制術” ( 張氏手法Chang’s maneuver)，非常簡單
地解決了手術方法及缺血性與再灌流傷害及手術合併症、減少死亡率等問題，解決全世界
外科醫對肝臟手術最棘手之難處，開啟肝臟切除新紀元，而獲得評審一致肯定獲選國家新
創獎。
肝臟是一個充滿血液之臟器，肝臟切除術面臨的兩大難題為如何在不缺氧的前提下，順
利地暫時阻斷血流及如何盡可能減少失血量。目前之肝臟切除手術雖然也可讓醫生順利完
成肝臟切除手術，但各自有其缺點與不便性，例如技巧繁瑣，因而增長外科醫師訓練所需
之時間；以及器械複雜，並且價錢昂貴等。張玉川教授所研發的張氏肝直針及張氏手法，
解決了肝臟手術之瓶頸，可使肝切除術化繁為簡，縮短開刀時間，並可減輕肝臟手術時之
缺血性傷害，出血量。手術時間約為其他方法之一半或三分之一，而手術中外科醫師感受
的壓力更可因此大幅降低。
自1997年9月至今已成功完成100個病例。該發明並已獲得中華民國、美國、韓國、中國
大陸的專利證號、歐盟已提出申請正於申覆程序中。張玉川教授前瞻的研發成果並獲得全
球首席外科領域雜誌 Annals of Surgery的認同，刊登此器械及術後成果，是繼1970年代
林天佑教授之後，再次替台灣在肝臟外科醫學界發聲。
張氏肝直針是由不鏽鋼套筒及不鏽鋼直針所組成，且靠近針尖處有倒鉤。張氏手法由縫布
袋之縫針演化而來，將整個肝臟視為一塊布，繞過流入肝臟的主要血管，以手縫布般地將
欲切除之肝臟部位隨意、簡單、少量失血、安全地切除。使用時將此肝直針於切除預定線
內側之肝臟下緣開始由肝臟表面穿刺至底面。然後，以靠近針尖處之倒鉤將止血用之結紮
線的其中一端由肝臟底部鉤出至肝臟表面。接著，與前次刺入位置同一側往上3至5公分處
之另一位置再度穿刺至肝臟底面，再以倒鉤將結紮線之另一端由底部鉤出至肝臟表面。將
此結紮線之兩端做結紮就可以綁住此區域之血管，使其於切除肝臟時不致流血。反覆上述
動作切除預定線的兩側完成兩排相互重疊之結紮線。如此便可沿此兩排結紮線之中央做肝
實質切除。
除上述張氏直針切肝技巧之外，張玉川教授二年前更利用此直針之特殊性質及上述方法，
首創在超音波的引導下簡單地將支配肝癌之局部流入或流出血管暫時控制之手法。待肝癌
切除後再放開，如此不必將整片肝臟切除，可以保留更多肝臟組織。與現行將支配全部肝
臟之血管暫時控制之手法〈整個肝臟會受缺血性與再灌流傷害〉相比，可達到前所未有的
最少傷害。因為僅有局部肝臟缺血性傷害，因此也可延長流入血管之控制時間直到切除完
成才開放，使切肝步驟不致中斷。此不需中斷之流入血管控制時間在缺血性與再灌流傷害
之極限内理論上應該可以達到世界之最長記錄。
2007國家新創獎學術研究組十二個獲獎者，分別為國立成功大學工程科學系李國賓教授
團隊的快速DNA純化與遺傳性疾病檢測晶片、國立成功大學醫學院外科張玉川教授的肝臟
切除新器械 - 張氏肝直針，以及台北醫學大學生醫植體暨微創醫療研究中心的表面多功
能處理於生醫植體之研發與應用、國立臺灣大學的紅麴之應用研究—改善阿茲海默症患者
學習與記憶能力及低膽固醇蛋之生產、工業技術研究院的兩相材料軟硬骨關節修復技術、
中央研究院農業生物科技研究中心的整合化學與生物技術於咸豐草抗糖尿病之研發、工業
技術研究院的肝組織擬態反應系統-藥物體外擬態代謝應用、臺北醫學大學組織工程暨基
因治療實驗室 的生長因子複合物對於促進人體退化性脊椎間盤再生、國立中正大學生命
科學系暨人類對位性基因體學研究中心的量身定做之對位性基因體修飾、國立台北科技大
學亞東紀念醫院的以骨髓間葉幹細胞及血小板凝膠進行不需製備支架與體外軟骨細胞培養
的方法、國立台北科技大學馬偕紀念醫院的具摩擦特性之骨科植入物臨床前生物安全試驗
平台、臺北醫學大學的空中緊急救援系統。971124y
圖說1:工程科學系李國賓教授團隊(左起:劉倩如、李國賓教授、連剛逸)圖說2:醫學系外
科張玉川教授
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