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航太電漿導入生醫 助攻慢性傷口治療

國家太空中心主任吳宗信(中)帶領團隊做出電漿微細氣泡水。(國立陽明交通大學提供)
國家太空中心主任吳宗信(中)帶領團隊做出電漿微細氣泡水。(國立陽明交通大學提供)
文/記者許佳慧

國家太空中心主任吳宗信團隊,把原本用在火箭與衛星塗層的低溫電漿技術,結合微奈米氣泡,研發出「雙模組電漿微細氣泡水」專利,導入生醫應用,發展出可同時兼具殺菌與修復功能的新技術,為糖尿病足、褥瘡等慢性傷口治療提供新方向。

被暱稱為「火箭阿伯」的吳宗信,將航太技術導入生醫領域。陽明交通大學表示,電漿技術原本廣泛應用於航太領域,常用於火箭與衛星塗層製程。吳宗信長期投入電漿技術研究,團隊在過程中接觸微奈米氣泡技術,發現傳統電漿微奈米氣泡水多以氧系活性物質為主,如臭氧雖具備良好殺菌效果,但在生醫應用上仍有侷限。

為突破此一限制,研究團隊開發出「雙模組電漿微細氣泡水」專利技術,將以臭氧為主的氧系活性物質,與以一氧化氮為主的氮系活性物質結合,建構出「雙模動態電漿」系統,突破單一氣體產物的物理限制。透過系統調控,可產生不同組成比例的氧系與氮系自由基,並與微奈米氣泡水結合,使技術得以應用於人體。

這項技術形成「先殺菌、後癒合」的雙重作用機制。首先以臭氧等氧系自由基抑制病原菌,再藉一氧化氮等氮系自由基促進組織修復與再生,使殺菌與傷口修復可同時進行。研究團隊指出,這項技術特別適用於糖尿病足、褥瘡等長期難以癒合的慢性傷口,有助提升臨床照護品質。

除傷口照護外,相關技術亦具備跨領域應用潛力,包括皮膚疾病治療、醫學美容與健康保養,以及高標準食品與農產品的殺菌清洗,展現電漿技術在生醫與產業應用上的延伸性。

陽明交大指出,這項專利被視為將「火箭等級技術」轉化至地面應用的案例,透過跨領域整合,開拓生醫應用新方向。未來團隊將持續推動技術移轉與產學合作,促進生醫電漿技術的實際應用發展。

什麼是低溫電漿技術?

低溫電漿(Cold Plasma)是新興的非熱殺菌技術,屬於物質第四態,為在接近室溫下產生的電離氣體,由電子、離子與中性粒子組成。與高溫電漿不同,低溫電漿可作用於生物組織而不致造成明顯熱傷害。反應過程中會產生活性氧、活性氮、激發分子與UV光子,可使微生物失活,殺菌機制包括造成DNA損傷、脂質氧化、蛋白質降解及誘導細胞凋亡。

低溫電漿技術已廣泛應用於醫療、生技、食品、工業與環境領域。在醫療上,可用於慢性傷口治療、感染控制、醫療器材消毒及皮膚照護;在食品與農業上,常見於非熱殺菌、農產品清洗與種子處理;在工業上,則用於材料表面改質、提升附著力與半導體製程;此外,也可應用於空氣淨化、水處理及廢氣處理。由於兼具低溫、高反應性與多功能特性,低溫電漿被視為具高度跨領域多元應用潛力的新興技術。◇