中山大学与国立海洋生物博物馆长期保持密切研究合作,中山海洋生物科技暨资源学系特聘教授温志宏目前借调担任海生馆馆长,更加深双方珊瑚应用技术合作。

温志宏表示,海生馆提供了多种养殖型珊瑚骨骼进行测试,发现鹿角珊瑚的孔洞结构最适合细胞附著,其骨骼构造更接近人体海绵骨,拥有理想的孔隙大小、粗糙度与立体构造,经实验证明能让骨细胞稳定贴附并生长。相较于已商用化的珊瑚骨材产品,鹿角珊瑚具备更佳的贴附效果及生物活性,显示未来可能开发出性能更优异的国产高阶骨材,具备再生医学应用潜力。

中山大学海洋生物系特聘教授温志宏与生医所博士生张珑,与鹿角珊瑚骨骼。中山大学提供
中山大学海洋生物系特聘教授温志宏与生医所博士生张珑,与鹿角珊瑚骨骼。中山大学提供

海生馆团队进行田野调查时,发现该研究用的鹿角珊瑚生长于核三厂出海口附近,该区水温经年偏高,在周遭珊瑚大量白化的情况下,它仍能存活。耐热珊瑚十分罕见,能在高温海域中维持生长,代表其生理或遗传特性可能具备更强的抗热能力。研究团队原本纯粹从「可养殖、具备生医活性」的角度筛选材料,却意外找到可能在暖化海洋中扮演关键角色的物种,提供台湾未来珊瑚复育科学研究崭新方向。

第一作者、中山大学生技医药研究所博士生张珑说明,在研究技术方面也提出创新方法。首先,要将珊瑚骨骼制成安全可用的骨材,必须彻底清除珊瑚虫与其他微生物,避免日后植入人体时引发免疫反应。传统上多以化学药剂清洗,但液体难以深入珊瑚奈米级孔洞,容易残留。中山研究团队因此研发「烧结法」,将珊瑚骨骼打碎后进行客制化的高温烧结,可有效分解并去除孔隙内的海洋微生物,该技术也已取得专利。

海生馆养殖的鹿角珊瑚。海生馆提供
海生馆养殖的鹿角珊瑚。海生馆提供

张珑表示,第二项突破来自分析方法的改良。鹿角珊瑚材料具有自发萤光,在以萤光判读细胞生长状况时会造成干扰,难以辨识细胞是否真正贴附骨材。团队透过中山大学医学院提供的先进蔡司显微镜,导入本来常用于半导体分析的CLEM(correlative light and electron microscopy)方法,将光学与电子影像叠合,克服鹿角珊瑚的萤光干扰,也能更精准观测凹凸不平的骨材表面。这是CLEM技术首次应用于传统生物医材分析上,成为研究中的另一项技术亮点。

研究团队包括共同第一作者屏基医院骨科主治医师简言轩、中山大学海资系毕业生黄筱岚、硕士班毕业生张天㔾、约聘研究员孙熙文、医学科技研究所助理教授曾崇智,和高雄荣总骨科部主治医师姚智康、亚洲大学附医骨科主治医师赖禹呈,及海生馆副研究员王立雪、研究助理郭富雯等人共同完成。

中山大学海洋生物系特聘教授温志宏与生医所博士生张珑研究鹿角珊瑚骨骼。中山大学提供
中山大学海洋生物系特聘教授温志宏与生医所博士生张珑研究鹿角珊瑚骨骼。中山大学提供

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