本章內容主要透過收集血品相關的研發技術資料以及對於血液事 業造成的影響。針對醫療用血、血液製劑與臍帶血三方面的相關技術 分成五大部分人造血液或是血液的替代品的現況與發展，篩檢的新技 術包含NAT篩檢及生物晶片，如何並運用minipools方式減少成本，臍 帶血運用發展的關鍵技術。
4.1 人造血液
4.1.1 血液的組成與主要功能：
1. 血球(Blood Cells)，約占血液的 45％，包括紅血球、白血球、，
其中紅血球大概占 45％中的 40％，紅血球含有 14％的血紅素
（Hb），血紅素中含有血質、蛋白質；
2. 血漿(Plasma)，血漿中 92％是水和無機鹽，及少量血清蛋白（含 有鋅）、激素、養分及抗體等；
3. 血小板(Platelet)類及相關凝血因子。
所以血液成分製品也以這三類為主，以往醫療用血多半使用全血 治療，多餘的血漿將造成病人心臟的負擔，故近年醫療用血也針對病 人的症狀需要，而給予輸注不同的血品，這也就是近年來將全血各成 分分離成不同血品的原因。
血液的功能主要是運輸作用，攜帶各種營養素和氧氣，呼吸作用 把氧氣帶到血液裡，再由血紅素把氧帶到全身組織，在肌肉中再交給 肌紅蛋白。血紅素和肌紅蛋白中氧的含量及廢物及激素的含量並不相 同，因此才能把氧從血液交換給肌肉，把廢物與激素從肌肉交換給血 液；其次是調節作用，如調節體溫、水分等；最後是保護作用。血液 凝固是由血小板控制，吞噬作用是由白血球負責。免疫就是當抗原進 入時產生抗體，這部分非常複雜，不容易模擬。
4.1.2 人造血液的研究方向
各國都致力於人造血液研究，但因受限於開發的技術，所以多半
美國研製的血液代替產品 “Oxygent”，在匹茲堡大學(University of Pittsburg)醫學院進行第三階段的測試，“Oxygent”是一種乳劑，看來像 牛奶，它不含有血液或血產品，可以存放約兩年時期，並可用於任何 血型的病人。另外一種人造血液產品叫做 “Hemo-Max”，現在處於動 物試驗階段。中國大陸地區捐供血目前未達平衡，每年不足大量的醫
4.2 基因轉植的血液製劑及相關的凝血因子
人類第八和第九凝血因子是血友病人生命不可或缺的重要蛋白 質，病人必需終生注射纔能維持生命。過去凝血因子通常從正常人類 的血漿純化獲得，不但含量低，而且萃取和純化成本極高，且還無法 免除遭受肝炎或愛滋病毒感染的風險。
臺灣大學鄭登貴教授與相關研究單位合作，從荷蘭種乳牛α乳白 蛋白基因的啟動子序列；與人類第八和第九凝血因子基因成為轉殖基 因，將這些轉殖基因注射到小鼠、乳山羊和猪等動物受精卵的原核內，
再將受精卵移置到受胚小鼠或受胚畜輸卵管內，待懷孕產子後，采集 肌肉、乳腺上皮組織和乳汁樣品進行分析，試驗結果證明轉殖基因猪 和乳山羊可分別將殖入的人類第八和第九凝血因子的轉殖基因順利傳 承至後代並在乳腺中順利表現。每毫升猪乳中含有的人類第九凝血因 子平均可達400 微克，約為正常人血漿中所含凝血第九因子濃度（每 公升5 毫克）的 40 到 100 倍，活性一如正常人血漿中所含有的第九凝 血因子的活性。另外，每公升人類第八凝血因子轉基因乳汁含有 15 至 50 毫克不等的人類第八凝血因子，比正常人血漿的含量高出 200 倍，
凝血活性也高出許多。借由基因轉殖家畜乳腺量產高價位蛋白質，包 括醫藥用蛋白質（如人類第八或第九凝血因子）、民生工業和環保工業 用蛋白（如酵素），不但可行且具有商業化應用潛力[網 8]。
4.3 NAT核酸擴大檢測法(Nucleic acid testing)
傳統的病毒組織培養檢測費時費力，且於抗體抗原的檢測上容易 因空窗期出現漏洞，不過隨著新科技的發展，能以基因分析的工作，
大量複製特定的DNA 片段，以進行基因測定工作，基因的複製包含了 以下的三個步驟：第一是將臨床檢體中病毒之基因抽出，第二是透過 溫度升降的控制進行基因的放大與複製，第三是針對複製的基因進行 偵測及定量。
目前世界各國採用NAT 檢驗方式皆以 Minipools(圖 4.1)的方式進 行，以美國而言，將 96 到 1200 單位檢體 pool 在一起，若篩檢到其中 具有陽性反應，則檢視部份的pools 檢體方式來確認，當陽性率低時，
可以檢視較少的樣本以降低篩檢成本。愛滋病空窗期可由 22 天，縮短 成7-12 天，HBV 的空窗期由 56 天降至 40-50 天，HCV 空窗期可由 70 天降至 10-30 天，以 HCV 的效果為最佳，採用 NAT 檢測可減少許多 因輸血而感染的機會。但是因為其較為敏感，可能產生偽陽性或偽陰 性的反應判斷，目前美國及先進國家醫療用血液都以NAT 來做初步的 篩檢。
圖 4 1minipools 法
4.4 生物晶片
生物晶片的定義相當廣泛，所涵蓋的功能及用途也非常廣泛，有別 於傳統大型的分析、檢驗等器具，生物晶片予以微小化、積體化以及 平行多工化，並依據偵測的目的及偵測的機制可以制定出不同功能之 生物晶片。一般可分成三類：研究用晶片、診斷用晶片、以及其他晶 片。研究用晶片包含 DNA 晶片、蛋白質晶片、細胞晶片、組織晶片、
寡核酸苷晶片等。
生物晶片通常以矽晶片、玻璃或高分子為基質，以微小化技術整合 生物有機分子(如核酸或蛋白質)為生化探針，用來檢測或分析生物性分 子。生物晶片的體積小、反應快速，並且能夠平行分析大量生物資訊，
因此適用於生化處理、分析、檢驗、新藥開發及環境監測等用途上。
其優點為需要檢體測定量少，測定時間快速，缺點為晶片只能用一 次，價格尚高，判定方式需由專業人員操作。
4.5 幹細胞增生或多源混合技術
目前臍帶血儲存技術成熟，至於後端技術研發，則端賴各研發中心 或生技公司技術團隊持續研發。醫界評估，一人份的臍帶血幹細胞普 遍適用於體重二十公斤以下患者，因此迄今成功臍帶血移植案例多適 用於小孩，少見成人案例。為了克服「使用量不足」問題，促使研發 人員朝向「增殖幹細胞技術」發展或是朝向「多源混和技術」。
由食品工業發展研究所與民間臍帶血銀行再生緣生物科技攜手合作
「臍帶血造血幹細胞體外增生研究」，在五至七天內，使造血幹細胞增 殖三十倍，更維持可分化幹細胞的特性與潛力；對於此技術突破，再 生緣生技已在美國申請技術專利。
美國學者 JOHN 領導的團隊發展出的多源混合移植技術，就是用兩 份或多份的不同來源的臍帶血幹細胞混合移植，使移植的成功率提 高。過去幹細胞移植治療一向被認為不適合應用於高齡患者，但利用 多源混合移植技術和新發展的非骨髓去除法，嘗試避免高劑量的化學 或放射線治療，術後再配合使用免疫抑制劑，可以應用在年齡大，曾 經接受幹細胞又復發等不適合高劑量化學治療或放射線治療病患，目 前完成的病患最大的年紀是七十歲的老人 [網 9] 。