研究動機與目的

雖然現今的醫藥技術發達，很多疾病都已經可以治癒，國人平均壽命 增長，但是依舊有不少疾病奪走了國人的生命，根據行政院衛生署 100 年 度死因統計，國人十大主要死因前三名以惡性腫瘤占 28.0%最多；其次分別 為心臟疾病占 10.9%、腦血管疾病占 7.1%。

腫瘤分為良性與惡性腫瘤，血管新生是腫瘤擴大過程中的重要步驟[6]，

所以抑制血管新生是控制惡性腫瘤的重要研究方向之一。心臟疾病中常見 的冠心病為冠狀動脈硬化所引起。腦血管疾病為腦血管栓塞或出血所引起。

由此可見對於血管的相關研究非常地重要，如果可以在體外研製出組織工

程的人工血管，不只可以當成置換用的人工血管，而且還可以拿來先在體 外對於血管新生、硬化、栓塞及出血的成因作深入地研究，相信可以大大 地降低血管相關疾病的死亡率。

心血管疾病於開發中以及已開發國家的十大死因裡是前幾名的常客，

因此，如何治療心血管疾病並降低其發生率乃是全世界努力的目標之一。

如果心血管疾病的患者病情嚴重，無法利用藥物進行有效的治療，則必須 藉由嵌入支架或進行切除、移植、繞道等外科手術的醫療方式。臨床上優 先以自體血管來進行血管移植手術，自體移植血管具有最好的生物相容性 而且沒有免疫上的問題，但是其缺點是來源有限，而同種異體與異種移植 血管則有免疫上的問題。國內外對於心血管支架以及人工血管都有相當程 度的發展，目前在臨床上大管徑(>6mm)人工血管已經被廣泛地應用，但是 小管徑(≦6mm)人工血管在移植到人體後會有血栓的問題，尚無有效的替 代品，在應用上有其限制，所以為了解決小管徑血管在移植上所遭遇到的 問題，國內外都盡力發展組織工程技術，希望藉由此技術研發出相似於人 體血管的替代品。如果可以使用人工血管細胞生長支架在體外培養細胞，

不但可以模擬人體內細胞生長的情形，而且可以作為藥物研發的載台，甚 至可以作為移植用的人工血管，相信一定可以大大地提升醫療技術。

因此本研究希望藉由電氣紡絲加工技術，製作出類似人體構造的小管 徑人工血管，將聚乳酸(Polylactic Acid, PLA)與聚己內酯(Polycaprolactone,

PCL)以不同比例混合進行射出加工，再以不同收集棒轉速進行收集，藉此 製備出不同性質(方向性、幾何與機械性質等)的人工血管細胞生長支架 (Scaffold)。為了讓細胞可以均勻地分佈於人工血管細胞生長支架的內壁，

先動態植覆血管內皮細胞後再進行細胞的靜態培養，另外，為了模擬人體 的血流環境，對血管內皮細胞進行靜脈與動脈流速之動態培養，觀察細胞 生長情形。希望可以藉由此研究讓人可以視其需求，選擇適合使用的人工 血管細胞生長支架，以提高在血管組織工程領域上的應用，並且製作出在 體外實驗與體內移植上適合使用的人工血管。

圖 1-1 Formhals 的電氣紡絲專利設計[3]

圖 1-2 電氣紡絲法之示意圖[5]