生技和医学如此进步，但别说克隆人还是不可见之路，就连细胞再造或者器官复制都还有漫漫研发路要走，这其中要面对的就是细胞培养不易的问题，要产出一颗符合人体大小的心脏需要培养出至少十亿个心脏细胞，而现行的培养技术，需要多少时间才能培养出十亿个细胞呢？答案是 4600 个月，也就是 383 年，这项技术距离实用太遥远了。
量产细胞的概念几乎和农作物生产一样—越大的土地就能有越多的收成，如果土地面积不够大，就得优化培育技术、选择高产量种苗来提高单位面积产量，这都是目前细胞量产技术选择的方向，但都有其极限。
过去业界的细胞量产回收率顶多六成，但工研院研发的“抛弃式细胞量产生物反应器”，解决长期困扰业界的低回收率及低良率问题，将回收率从六成提升至八成以上，关键突破就是细胞的生产材料与设计。
▲工研院研发的“抛弃式细胞量产生物反应器”，解决长期困扰业界的低回收率及低良率问题，将回收率从六成提升至八成以上（图片来源：工研院）。
“生产细胞需有可支撑的表面让细胞贴附，细胞才会生长与分裂，而这材料表面的处理技术就是核心所在，也是许多研究者一直想突破的点，”工研院生医与医材研究所再生医学技术组组长沈欣欣说。
表面材料经过怎么样的处理，才会让细胞在上面长得好呢？工研院生医所研究员刘育秉表示，这牵涉到材料的特性，像是亲疏水性、带电荷等细节，例如若采用塑胶材料，表面会让关键细胞贴附不来，因此研究团队会在塑胶表面做处理，就像“铺个地毯”，细胞感觉舒服就会愿意生长。”。
过去作细胞培养都是平面的二维结构（2D），但细胞育成数量取决于面积，因细胞贴附生长的特性，面积多大就长多少，因此若想获得极大量、可商品化的细胞，培养空间的面积可能是天文数字，成本也会相当高。为了在有限空间中得到最大量的细胞，研究团队把二维结构改为三维结构（3D），但空间堆叠后细胞长在结构深处取得不易，团队再研究出能把结构瓦解，取出深层细胞的专利技术，成功培养出 2D 结构无法达到的细胞数目，也解决了 3D 看得到却取不到细胞的难度，一举突破全球专家苦思不得其解的关键。”。
工研院生医与医材研究所再生医学技术组专案经理王英凯说：“医界发现，细胞培育越多代，细胞特性与其功能越容易丧失，建议养到第五代就不能再培养，以免“一代不如一代”。工研院技术最大亮点也在于，“在五代内即培养出数量充足的细胞，足足是业界培养数量的好几万倍”。
跨界技术的结合，让工研院一举攻克关键障碍，让全球再生医学的进展向前推一个里程碑，扎实的基础研究，却犹如爱迪生发现灯泡材料一样，成为崭新的突破，抛弃式细胞量产生物反应器也因此入围 2017 全球百大科技研发奖。
文章授权来源：抛弃式细胞量产生物反应器
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