生物技術 教師:林維莉.

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1 生物技術 教師:林維莉

2 第01週：緒論 第02週：生物技術範疇與發展 第03週：生物科產業常用微生物種介紹 第04週：分子生物技術原理與基本應用(一) 第05週：分子生物技術原理與基本應用(二) 第06週：生物科技於刑事科學上的應用：DNA鑑定與微量物證鑑定 第07週：生物科技於醫學上的應用：疫苗開發與製程 第08週：生物科技於醫學上的應用：病原微生物快速檢驗試劑開發與應用 第09週：期中考 第10週：生物科技於醫學上的應用：生物製劑與基因重組藥品開發與應用 第11週：生物科技於醫學上的應用：癌症及藥物治療發展 第12週：生物科技於生殖醫學上的應用：不孕症治療、臍帶血與幹細胞 第13週：生物科技於醫學美容上的應用 第14週：基因轉殖動物發展與應用 第15週：基因改造食品發展與應用 第16週：小組討論 第17週：小組討論 第18週：期末考

3 第12週：生物科技於生殖醫學上的應用：不孕症治療、 臍帶血與幹細胞

4 不孕症 冷凍保存卵子 人工生殖醫學-試管嬰兒 決定受孕的必要條件：精子與卵子 不孕的定義 造成不孕的原因 不孕症的預防 不孕症的心理調適
臍帶血與幹細胞

5 決定受孕的必要條件 精子是由睪丸內的微細精管製造，且移動至副睪丸儲 存。精子的成熟時間約70天，若成熟精子在一個月內 沒有經由射精釋出，則會漸漸退化掉。射精時精子在 輸精管內推進，滲入精液中，由尿道射出。精子的壽 命可以維持72小時。 卵子的生成是由許多的原始性卵（濾）泡發育而來， 每個月會有一個成熟卵由卵泡釋出。排卵後，濾泡會 形成黃體製造黃體素，此時基礎體溫會上升，子宮內 膜也會進一步成熟，以備受精卵之著床。卵子經由輸 卵管繖部移入輸卵管管腔，在此精卵結合形成胚胎而 繼續發育。大約於排卵後第五天，胚胎由輸卵管移動 至子宮腔內著床。 國民健康局關心您

6 決定受孕的必要條件 女性須能排出正常成熟的卵子，並順利進入輸卵管。 男性產生足夠量形態正常且活動力佳的精子。
在女性之排卵日前後，有適當的行房。 有正常的輸卵管，讓卵子和精子能在輸卵管內相遇。 精子有能力穿透卵子，並成功受精成為胚胎。 有正常的子宮，胚胎能成功著床於子宮內，並繼續發 育。

7 不孕的定義 在沒有避孕的情況下，經過12個月或更久的性生活， 而沒有成功受孕即稱為不孕症。
此處的「不孕」是「不易受孕」的意思。年齡超過35 歲的婦女，懷孕能力明顯下降，若超過半年無法受孕 ，可以考慮提早就診。 不孕症一般分為兩種，一種為「原發性不孕症」，指 從來不曾懷孕過。另一種為「次發性不孕症」，指曾 經懷孕過，但是後來因為某些原因無法再懷孕。 國民健康局關心您

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9 造成不孕的原因；；女性因素： （1）排卵功能異常及荷爾蒙失調。 （2）子宮頸黏液分泌異常，使精子無法順利進入子 宮腔內。
（3）子宮腔結構異常，子宮內膜粘連或功能異常。 （4）輸卵管因發炎或感染造成粘連或阻塞。 （5）腹腔內因素（如子宮內膜異位症或骨盆腔、卵 巢、輸卵管、附屬器官感染沾黏）。 其他如甲狀腺功能不足，貧血等也可能影嚮內分泌失 調而產生不孕。 國民健康局關心您

10 造成不孕的原因；男性因素： （1）精液異常：精子數目減少、型態異常或活動力 減弱。一個健康的男人每次射精所排出的精虫總數， 每毫升約有一億個精子才算正常，如果精子總數少於 六千萬個，則受孕的機會很低。 （2）睪丸製造精子障礙：有先天性異常、染色體異 常、荷爾蒙異常、感染性疾病、精索靜脈曲張、慢性 疾病、外傷、環境毒素、菸酒過量中毒、在高溫的環 境中工作者、 曾經患過流行性耳下腺炎、睪丸腫瘤 、前列線炎、藥物影響、自體免疫疾病等。 （3）精子運輸系統異常：包括先天性無輸精管症、 逆行性射精、輸精管阻塞。 （4）性功能障礙：如陽萎、早洩或無法射精、尿道 下裂等。 國民健康局關心您

11 多重因素（即男女雙方皆有問題） 不明原因：
不孕的夫婦在接受一般不孕評估檢查後，仍然找不到 特定病因，則歸類為不明原因的不孕，其中包含現有 醫學技術無法診斷的不孕症。不明原因的不孕症多數 仍需治療才會成功受孕。 國民健康局關心您

12 不孕症的預防 健康的生活型態： （1）避免煙、酒及藥物，來影響生殖細胞，導致不孕。
（2）調適工作、情緒及壓力，以減少排卵障礙、性慾減低 、性功能失常、精子製造減少等現象。 （3）均衡營養的飲食習慣，控制適當體重，勿過度肥胖及 太瘦。 （4）遠離環境中高溫、化學及放射性物質等污染。 注意性生活的安全： （1）單純的性關係及使用保險套，可減少感染或發炎的機 會。若有陰道異常分泌物增加、解尿疼痛、下腹疼病等細 菌或性病感染時，應趕緊就醫，性伴侶應一同治療。有許 多性病感染，如披衣菌感染，沒有特別症狀的居多，只有 嚴格使用保險套才能有效預防。

13 （2）有效使用避孕方法，減少施行墮胎手術所造成 併發症；若尚未生育過，儘量不使用子宮內避孕器來 避孕。
子宮內膜異位症應及早診斷與治療： （1）不正常經痛疾病，需儘早就醫。 （2）有子宮內膜異位症狀或家族史時，應及早計劃 生育，提防受孕能力受影響。 維護精蟲的品質： （1）勿使陰囊長期曝露在高溫環境，或長時間穿著 緊身褲。 （2）性行為需全程使用保險套，以預防感染，若發 現有泌尿生殖道的性病感染時，應提早就醫，避免影 響精蟲品質或造成輸精管阻塞，而導致不孕。

14 年齡與懷孕能力有極大關係： （1）人類生殖期的高峰是在21～25歲之間，35歲之 後明顯地逐年衰退。婦女在接近40歲時，6個月內自 然受孕之機會降低至10％左右。 （2）男性的生育能力也有隨年齡下降的趨勢，40歲 以後逐漸明顯。主要因年齡越大，精子數量則越少， 而且接觸環境中污染物質越頻繁，精子的DNA受損 導致基因產生突變的機會也就越大。 （3）女性最適合生育的年齡是三十出頭以前。年過 30歲的已婚婦女，若有不孕的困擾時，應提早尋求不 孕的治療，勿蹉跎歲月而錯過懷孕契機。

15 中醫論點 中醫認為造成不孕症主要是由於腎氣不足，肝鬱氣滯 ，引起沖任氣血失調為主要因素，因腎虛則精血不足 ，氣血虛弱，月經量少，子宮虛寒致不能攝精受孕， 另外因為肝鬱氣滯造成情緒失調，氣血循環不暢也是 不孕症的主要因素。 腎氣不足不孕症的中藥基本處方：熟地、杜仲、枸杞 、菟絲子、山茱萸、當歸、山藥、茯苓、仙靈脾、鹿 茸、紫河車等藥隨症加減水煎服用。 肝鬱氣滯不孕症的中藥基本處方：柴胡、丹蔘、當歸 、白芍、茯苓、白朮、香附、益母草、合歡皮、黃耆 等藥，隨症加減水煎服用。

16 不孕症特效中藥驗方中藥治療不孕症著重於臨床特效驗方 和對症下藥，並配合針灸療法，治愈率更能提高比人工受 孕更有效更省錢。 。
男性不孕症驗方治療不孕症男女有別，男性不孕症以兔絲 大補丸，配合五子延宗丸、補中益氣湯、金鎖固精丸、桂 枝龍骨牡蠣湯。 單方中草藥：淫羊藿、枸杞子、巴戟天、菟絲子、五倍子 、黃精、高麗人蔘、蛤士膜等，依個人體質、症狀加減藥 味治之效果奇佳。 複方中草藥：女性不孕症驗方女性不孕症以傳統中藥調經 種子丸，配合當歸芍藥散、桂枝茯苓丸、益母丸、溫經湯 等，或以八珍湯加茺蔚子、澤蘭子，或加單 方中草藥如： 經來腹痛加香附子、續斷、玄胡、五靈脂，白帶多白朮易 焦朮加蒼朮、龍骨、牡蠣，肥胖加大腹皮、通草、木通， 瘦人加熟地、阿膠、肉蓯蓉，月經先期加艾葉、蒲黃炭、 阿膠，月經後期小腹冷加肉桂、吳茱萸、五味子、枸杞子 ，血熱加丹皮、生地。

17 造成不孕症原因的比率 1. 夫妻共同不孕症原因：  (1) 輸卵管及骨盆腔的病變佔35%。 (2) 男性原因佔35%。 (3) 排卵障礙佔15%。 (4) 不明原因不孕症佔10%。 (5) 特別少見的不孕原因佔10%。 2. 女性不孕症因素比率：  (1) 輸卵管及骨盆腔病變佔40%。 (2) 排卵障礙佔40%。 (3) 不明原因不孕症佔10%。 (4) 特別少見的不孕原因佔10%。 國民健康局關心您

18 不孕症的心理調適      很多人以為結婚生子是再自然不過的事，即使晚 生或有生育的問題，有了生殖科技一切都會迎刃而解 ，但是多數飽嚐生理痛楚以及失望落空的循環之中。 當許多夫婦在計劃他們憧憬的家庭生活時，有百分之 十五的夫婦，大概為數近三十萬對的夫婦會面臨不同 程度的生育問題，在探討不孕症的成因及治療之際， 仍應注意心理層面的問題，因為挫折感、嫉妒、自責 、憤恨及壓力都會在不知不覺中滲入夫妻生活，但這 非無可挽回的，不孕夫婦應共同面對上述問題，並做 好心理調適。 國民健康局關心您

19 不孕症的解決之道 近幾年來醫師和科學家投下不少心力於生育方面的研究， 促成了不少進步與突破，諸如幫助懷孕的新藥物、顯微手 術、試管嬰兒、冷凍卵子及胚胎輔助孵化的相關科技，皆 提供給不孕夫婦前所未有的機會與希望。 在治療過程中夫婦雙方都要投入相當時間、金錢與精力。 因此在事前如果能瞭解不孕症，對不孕治療要有足夠的認 知，做好預防和規劃婚育計畫的準備，屆時就可以針對問 題積極面對不孕這個情況，減少可能的遺憾。 國民健康局關心您

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21 保存生育能力 :卵子、胚胎與卵巢組織冷凍 1986年澳洲Dr. Christopher Chen報告了第一例卵子冷 凍成功懷孕，當時引起了眾人的關注，但是在以後的 十多年，學者們卻沒有辦法獲得穩定的成績。問題在 於卵子冷凍存活率差、受精率低、成長分裂不足。在 成功地應用精子顯微注射於嚴重男性不孕症後，對於 卵子冷凍這個主題，也產生了濃厚的興趣。冷凍卵子 受精率低，部分原因可能和冷凍時造成透明層變硬及 細胞質周圍顆粒改變有關，而這可以用現有的精子顯 微注射改善受精。

22 冷凍卵子 在生殖細胞進行冷凍之前，必須進行脫水的步驟，使細胞 內的水分排出，以避免水分變成尖銳的結晶體後傷害到細 胞。脫水的方法是利用高濃度的冷凍保護劑滲透進細胞內 ，將原本內部的水分逼出，由於這種保護劑濃度極高，即 便遇到低溫也不會形成結晶，所以能保全細胞內部的完整 性。冷凍保護劑在超低溫的狀態下會變得非常黏稠，形成 玻璃樣液體，因此稱之為「玻璃化冷凍」。但是卵子的細 胞膜通透度特別低，使得冷凍保護分子難以進入卵子內， 導致卵子脫水的步驟無法順利進展。 2001年研發、動物實驗至人體實驗，創下美國首例，也促 使各醫療機構競相投入相關研究，甚至吸引了美國新聞媒 體的注目，2005年8月8日NYU生殖醫學中心人類卵子冷凍 技術的相關報導被美國國家電視網NBC以晚間頭條新聞的 方式播報。 張宏吉醫師於紐約大學生殖醫學中心（NYU Fertility Center）開發人類卵子冷凍之簡介

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24 cryotop，構成了透明且成薄膜狀的載體，並有塑膠 材質的把柄與封套，可將卵子置放在上，且體積僅為 0
 cryotop，構成了透明且成薄膜狀的載體，並有塑膠 材質的把柄與封套，可將卵子置放在上，且體積僅為 0.1μL。Cryotop 也被其他研究者有效的使用於冷凍保 存卵子與胚胎。這些研究文獻指出，其可有效的讓卵 子冷凍解凍後，存活並成功受精發育形成胚胎。

25 臍帶血與幹細胞 臍帶 臍帶形狀如繩索，表面光滑透明，內含結締組織 (華 通氏膠Wharton's Jelly) 和血管；在胎盤內胎兒的血 液循環與母親的血液循環交換營養物質和氧氣，通過 臍帶營養物質與氧氣來到正在成長的胎兒體內。 而其中華通氏膠Wharton's Jelly內的細胞具有間質幹 細胞的特質。 羊膜 羊膜的形成是由胚胎壁向外突出，包圍胚體，然後在 胚體的上方癒合形成的。胎兒在未出生前在羊膜 內受到很好的保護，正常情況下羊膜內是無菌的狀態 ，因此胎兒在此期間是最安全的。

26 羊膜穿刺檢查 在超音波導引之下，將一根細長針穿過孕婦的肚皮 ，子宮壁，進入羊水腔，抽取一些羊水的過程叫作 羊膜穿刺。抽取出來的細胞必須經過培養，才會分 裂到足夠的數量，這個過程通常要五到十天左右。 之後，染色體還要經過染色、觀察、照相、放大相 片、剪貼、審核的過程，因此需要二至三周的時間 。

27 羊膜穿刺檢查 利用羊水可檢查那些胎兒疾病？ 大約有95％的個案，抽取羊水是要分析胎兒的染色體 組成，其中最重要而常見的是唐氏症。有些單基因疾 病，例如乙型海洋性貧血，血友病等，可以檢驗羊水 細胞 內的基因（ＤＮＡ組成）得到診斷。此外，有 一些胎兒體表上的重大缺陷，例如脊柱裂、腦膜膨出 、臍膨出、腹壁裂開等，也可以定量羊水內的甲型胎 兒蛋白，得到 相當不錯的參考價值。 什麼時期是羊膜穿刺的最佳時機？ 懷孕滿16週，在第17週左右是最佳的時機。小於16週 的話，羊水量較少，羊膜穿刺的困難度較高；而週數 太大的話，例如超過22週以後，則診斷出來的時候可 能胎兒的懷孕週數太大，萬一要中止懷孕的話，會造 成很多的困擾和較多的傷害。

28 剖腹產手術

29 臍帶血與幹細胞

30 臍帶血使用歷史 手足間的移植  1988年  法國五歲男童罹患Fanconi's Anemia范康尼貧血(家族 性再生不良性貧血)，移植妹妹的臍帶血救治  1990年  美國四歲男童罹患白血病移植妹妹的臍帶血救治  1995年  台灣十一歲男童罹患白血病在臺大醫院移植妹妹的臍 帶血 非親屬間的移植  1993年  紐約臍血庫成立並開始提供非親屬間之臍帶血移植。  1999年  台灣血液基金會成立臍血庫，同年在和信醫院孫逸仙 治癌中心也成立另一臍血庫(新北市)。  2000年台灣黏寶寶林伯熾在台大醫院進行非親屬間之臍帶血 移植，台灣首例臍血移植，不論是手足間的移植或是非親屬 間的移植，都要比世界首例慢5至7年。

31 臍帶血真正的價值來自其所富含的幹細胞（stem cell) ，統稱「臍帶血幹細胞」，其中最主要有兩種：
新生兒出生之後，在胎盤與臍帶內所留存的血液，稱 之為臍帶血（Umbilical Cord Blood)是幹細胞的重要 來源。其中富含的「造血幹細胞」擁有無限分化的潛 力，是建造人體血液及免疫系統的基石，並有分化成 為其他組織細胞的潛力。 臍帶血真正的價值來自其所富含的幹細胞（stem cell) ，統稱「臍帶血幹細胞」，其中最主要有兩種： -造血幹細胞（Hematopoietic Stem Cells，HSCs) -間質幹細胞（Mesenchymal Stem Cells，MSCs)

32 臍帶血採取方式

33 從受精卵發育至嬰兒。受精卵能變成人類所有的細胞，具有全能性；最初的八個細胞也都具有全能性。一直到變為三十二個細胞的時候，在外圍的細胞將會發展成胎盤等；在內部的十六個細胞雖然沒有辦法變成完整的個體，還可以變成大部分的組織或器官，稱為多功能幹細胞。再繼續分化，最終成為胚盤、嬰兒。 湯姆森博士所提取的 多功能幹細胞 吉爾哈特博士所提取的 原始生殖細胞 實驗室培養多功能幹細胞 全能細胞 受精卵 胚胎 科學發展 2004年1月，373期,侯劭毅 台北科技大學化工系

34 幹細胞 幹細胞（stem cells）是細胞分化的源頭，具有「再生 」與「分化」的能力，能再分化成各種型態的細胞， 或是轉變成特定的組織和器官，又稱「萬能細胞」， 依幹細胞可分化的能力限制，又可分為： 全能性幹細胞（totipotent stem cells）：具完全能力 ，可分裂發育成為完整胚胎或生物體。 多能力性幹細胞（pluripotent stem cells）：具多種能 力，可形成特定組織或器官的所有細胞，如血液幹細 胞、神經幹細胞、皮膚幹細胞等。

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36 造血幹細胞 造血幹細胞（Hematopoietic Stem Cells，HSCs)
臍帶血造血幹細胞是一群未分化的血液細胞，可以發 育成血液與免疫系統的細胞，如運輸氧氣的紅血球、 幫助凝血的血小板、抵抗感染的白血球、產生抗體的 淋巴球等。在各種血液及免疫系統相關的移植手術中 ，扮演最關鍵的角色。

37 間質幹細胞（MESENCHYMAL STEM CELLS，MSCS)
間質幹細胞來源可來自於臍帶、臍帶血、骨髓等，但 研究指出，臍帶中取得的間質幹細胞數量遠較其他來 源更多。間質幹細胞具有自我更新、多重分化潛能、 較易於分離與培養、體外增生速度較快的特性，使得 這些細胞在臨床細胞療法的可行性大增。可誘導分化 成為肝臟、軟骨、肌肉、神經系統細胞等。

38 間質幹細胞分化可塑性表現，不但改變了人們原先對於成 體幹細胞，分化能力受限的看法，也大幅提升了MSC在細 胞療法、組織工程、及再生醫學等領域的研究與應用的價 值；未來可以用於修復或更換受傷或病變器官中的細胞或 組織，如第一型糖尿病、眼角膜損傷、脊髓損傷（spinal cord injury）、肝硬化、中風（stroke）、老年痴呆症（ Alzheimer‘s disease）、非常惡性的腫瘤，如腦與腎臟腫瘤 、巴金森氏症（Parkinson's disease）等。 帕金森氏症、老年痴呆症， ，這些病本身是腦 神經細胞死亡所造成的，如果我們能拿到神經幹細胞， 將它放入患者的腦部，讓它長出新的神經幹細胞，就有 可能治癒這樣的疾病。

39 多功能幹細胞發育成各種細胞 湯姆森（James Thomson）博士所 得到的多功能幹細胞發育成各種細胞。 （A）腸細胞（B）神經細胞
（C）骨髓細胞（D）軟骨細胞 （E）肌肉細胞（F）腎臟細胞。 科學發展 2004年1月，373期,侯劭毅 台北科技大學化工系

40 多功能幹細胞發育成各種細胞 多功能幹細胞（A）經過四星期適當地刺激以後，部分發育成神經細胞（B）。（C）為純化後的神經細胞。（D）為用螢光標記神經細胞的特定蛋白質後所得的影像。 科學發展 2004年1月，373期,侯劭毅 台北科技大學化工系

41 老鼠的心臟有部分肌肉壞死了，科學家把多功能幹細胞植 入壞死的肌肉組織裡面，發現多功能幹細胞能夠逐漸重新 生長組織，又能跟原來的細胞和平相處，一起愉快地工作 ，這些實驗顯示這一類型移植的可能性。
多功能幹細胞的研究也能夠影響到藥物的發展以及測試他 們安全與否。舉例來說，藥物開發過程中，藥物安全性的 分析，亦可由特定幹細胞或由幹細胞分化的專一細胞作為 試驗的標的，而非傳統上必須進行耗時費力又昂貴的動物 實驗。 癌症，是由於細胞在變成特定細胞的過程中出現了一些不 尋常的現象，例如癌細胞是分裂過程不受控制。透過這些 基礎的研究，人類可以知道為什麼幹細胞可以變成體細胞 ，這個過程中，到底有哪些基因是打開的，哪些是關起來 的。

42 臍帶血PRP自體細胞 PRP是「血小板濃厚血漿(Platelet Rich Plasma)」的縮 寫，利用現代醫學技術，將血液中的血小板細胞 予以高度濃縮後所得到的產物，根據醫學研究，血小 板是人體中含有最多種類與最高濃度「生長因子」 的細胞，一旦釋放出例如PDGF、TGF-B、VEGF、 EGF、IGF等多種生長因子後，能促進細胞修復、增 生、分化、新血管生成及膠原蛋白合成的作用，再生 新的組織。 當PRP血小板濃厚液被注射入目標區域後，可以幫助 修復老化組織、促進新陳代謝並新生肌膚。

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44 在一些特定部位，例如下眼皮、淚溝等只需少量填補 的區域，將PRP如同玻尿酸般的填充至皮下，可達到 增加肌膚厚度，進而改善表淺細紋與膚質，減少細微 紋路等效果。所注射的PRP經過幾天後，大部分會被 吸收，需等待後續的組織增生後，方會感覺到明顯效 果。這也是目前PRP應用於美容醫學裡最常見的治療 方式。 在施行自體脂肪移植手術時，在脂肪填補區域同時注 射一些PRP，利用PRP中大量自體生長因子的效果， 可以提高自體脂肪的存活率。

45 『牙齒幹細胞』。兒童有20顆乳牙，經發現以上下顎 各6顆乳牙培養出之乳牙幹細胞最好，因此一般有20 次的機會做採集，所以即使目前已曾掉落來不及收集 的，只要20顆中任一顆，皆有機會儲存乳牙幹細胞。
一般兒童的乳牙一共有20顆，在6-12歲階段開始換牙 ，脫落的乳牙內含的牙髓細胞，經分離培養後，其屬 於非造血性幹細胞，亦屬間質幹細胞，具有分化及修 復的功能，未來應用範圍主要在牙周病、植牙、皮膚 燒燙傷、骨骼或神經修復等醫療用途。 未來幹細胞的應用範圍很廣泛，尤其是再生醫學及生 醫美容之應用，許多全球性的人體試驗已證實幹細胞 未來的實用性，將來幹細胞的應用已然成為事實，若 能先保留此醫療材料，勢必更能贏於起跑點。 訊聯

46 相關研究 摘要 牙齒的應用 英國倫敦大學已成功的將老鼠的幹細胞培植成牙齒。研究小組致力於從幹細胞培養牙齒，再將之植入牙齦的計畫，人體實驗可望於兩年內開始進行。 ～自由時報2004/5/5 ․ 人體的牙髓、牙周韌帶、牙齦纖維母細胞均具有分化成神經細胞的能力，不僅取得簡單，也沒有倫理爭議，且牙齒幹細胞活性強，可用來治療牙周病。 ～聯合報2008/4/26 從口腔組織培育的牙幹細胞活性強，在牙科已發展出「立可種」技術，也就是把牙齒拔下，將牙尖根發炎物質清除後，再種植回齒槽骨中，半年後牙即可恢復正常功能，用以治癒牙周病。 ～中國時報2008/4/26 ․神經學上疾病的應用 Adult Human Dental Adult Human Dental Pulp Stem Cells Differentiate Toward Functionally Active Neurons Under Appropriate Environmental Cues 成人牙髓幹細胞可在細胞外及細胞內培養並分化出具有功能性的神經細胞，同時也可應用在細胞治療的神經學上之疾病。 ～Stem Cells Vol.26 No.7 July 2008, pp ․骨骼疾病 Human postnatal dental pulp cells co-differentiate into osteoblasts and endotheliocytes: a pivotal synergy leading to adult bone tissue formation. 研究指出，牙髓幹細胞可於體內及外分化成為成骨細胞，並經由特定機制引發幹細胞移植後的骨組織合成作用。 ～Cell Death Differ Jun;14(6): ․心血管疾病 Human dental pulp stem cells improve left ventricular function, induce angiogenesis, and reduce infarct size in rats with acute myocardial infarction 研究指出，牙髓幹細胞於急性心肌梗塞的老鼠實驗中，藉由改善老鼠左心室功能、促發血管新生並減少產生梗塞之區域來協助心肌修復。 ～Stem Cells Mar;26(3):638-45 訊聯

47 4.再生醫學（心肌梗塞、骨質疏鬆、中風、老年痴呆症等等） 牙周病、植牙、骨骼、皮膚燒燙傷或神經修復等醫療用途
第一代幹細胞 第二代幹細胞 第三代幹細胞 儲存 臍帶血 臍帶血+臍帶 牙齒 幹細胞 造血幹細胞 造血幹細胞 間質幹細胞 牙齒幹細胞 取得時機 生產期間，一生一次 乳牙、智齒、恆齒 臨床用途 1.取代傳統骨髓移植，做血液疾病治療 2.癌症輔助治療 1.造血+間質幹細胞混合移植 2.降低排斥作用(GVHD) 3.造血幹細胞體內自然增生 4.再生醫學（心肌梗塞、骨質疏鬆、中風、老年痴呆症等等） 牙周病、植牙、骨骼、皮膚燒燙傷或神經修復等醫療用途 訊聯

48 幹細胞為基礎的治療法

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50 臍帶血應用範圍： 臍現階段臍帶血幹細胞可治療80種疾病與意外傷害。 自1988年至今，全球已完成14000件以上的臍帶血移 植案例。
2005年行政院衛生署發佈的「特定醫療技術檢查檢驗 醫療儀器施行或使用管理辦法」，公佈了29項臍帶血 移植的適應症，讓台灣的臍帶血移植正式成為常規治 療，更讓台灣邁入了移植界的新領域。而在美國也已 有的27個州（涵蓋81％的出生人數)設立了相應法律 ，要求醫生告知準爸媽儲存臍帶血的用處及「自存」 或「公捐」選擇。顯示臍帶血移植技術已日趨成熟。 不過，臍帶血幹細胞之所以珍貴在於醫學發展日新月 異，未來除血液幹細胞移植外，更是可應用於「再生 醫學」的重要素材。

51 幹細胞的應用 臍帶血幹細胞，目前可取代骨髓移植，治療各種血液、代 謝方面等30多種疾病。
1、血液疾病：再生不良性貧血、海洋性貧血、Fanconi's Anemia。 2、惡性疾病：急性白血病、慢性白血病、骨髓生成不良症 候群、淋巴癌、及其他腫瘤。 3、先天代謝缺陷：腦白質腎上腺營養不良症、黏多醣症、 脂肪儲積症、骨質石化症…等。 4、免疫缺乏病變：嚴重複合免疫缺陷症(泡泡兒)、慢性肉 芽腫…等。 5、身體免疫疾病：紅斑性狼瘡、風濕性關節炎、多發性硬 化症。

52 類別 適應症名稱 一、造血系統 (Hematological Malignancies) 1.白血病(Leukemia)，但慢性骨髓性白血病（chronicmyeloid leukemia，CML)之慢性期除外 2.骨髓發育不良症候群（Myelodysplastic Syndrome) 3.非何杰金氏淋巴瘤（Non-Hodgkin’s Lymphoma) 4.多發性骨髓瘤（Multiple Myeloma) 5.神經母細胞瘤（Neuroblastoma) 二、骨髓衰竭 （Bone Marrow Failure) 1.嚴重型再生不良性貧血（Severe aplastic anemia) 2.陣發性夜間血尿症（paroxysmal nocturnal hemoglobinuria，PNH) 三、先天性疾病 （共有22項，其中11項為罕見疾病) 1.薛迪克-東氏症候群（Chediak-Higashi Syndrome) 2.先天性純紅血球再生障礙性貧血（Diamond-Blackfan Anemia) 3.家族性噬紅血球性淋巴組織細胞增生症（Familial Erythrophagocytic Lymphohistiocytosis) 4.先天性再生不良性貧血（Fanconi Anemia) 5.柯士文症候群（Kostmann Syndrome) 6.嬰兒遺傳性腦白質萎縮（Krabbe Disease) 7. 朗格罕細胞組織細胞增生症（Langerhans Cell Histiocytosis) 8.髓增生異常症候症（Shwachman-Diamond Syndrome) 9.嗜血淋巴組織細胞瘤病（Hemophagocytic Lymphohistiocytosis) 10.高免疫球蛋白M 症候群（X-linked Hyper-IgM Syndrome) 11. X-性聯性淋巴組織增生疾病（X-linked Lymphoproliferative Disease) 罕見疾病 12. 腎上腺腦白質失養症（Adrenoleukodystrophy) 13. 高雪氏症（Gaucher Disease) 14. 賀勒氏疾病（Hurler Disease) 15. 馬爾多-拉米二氏綜合症(黏多糖症VI 型) （Maroteaux-Lamy Syndrome) 16. 異染性白質退化症（Metachromatic Leukodystrophy) 17. 嚴重症複合免疫不全症候群（Severe Combined Immunodeficiency) 18. 歐德里症候群（Wiskott-Aldrich Syndrome) 19. 先天性角化不良（Dyskeratosis Congenita) 20. 尼氏乃罕症候群(自殘兒)（Lesch-Nyhan Syndrome) 21. 骨質石化症（Osteopetrosis) 22. 重度海洋性貧血（Thalassemia (severe form))

53 臍帶血移植的優點： 骨髓移植的應用非常廣但移植條件苛刻、配對太難、骨髓太 缺、成本極高、排斥性高，而且沒有血源關係的配對成功率 只有五萬分之一至十萬分之一。所以近幾年在國際間，臍帶 血造血幹細胞有逐漸取代骨髓與周邊血的趨勢，乃因臍帶血 內的幹細胞有許多的優點： 1.相當純淨：臍帶血尚未受到放射線、藥物、毒物、病菌等 污染。 2.生命力強：臍帶血幹細胞分化產生新細胞的能力較強。 3.來源容易：臍帶血的取得容易，不傷及寶寶和母親。 4.即時性高：臍帶血於出生時即以冷藏備用，可隨時取用。 5.感染性少：尤其與病人本身之周邊血相比較時。 6.排斥性低：以臍帶血用於異體時，較少有排斥反應，發生 移植物抗宿主疾病的程度亦較輕。 7.相容性高：HLA配對不須完全相同，配對成功率高。

54 臍帶幹細胞的優點 1. 減少臍帶血移植後的排斥機會  2. 有免疫調節作用 3. 有修復器官和組織能力 4. 有助治療慢性疾病 5. 在體外可以大量擴增  6. 基因穩定

55 臍帶血、周邊血與骨髓比較表 http://www.healthbanks.com.tw/ch_00_content.asp?sn=2 項目
來源 臍帶及胎盤 人體周邊血液 收集過程 生產時由臍帶與胎盤採集 使用造血生長因子刺激捐贈者幹細胞生成後收集 （約需5-7天） 住院手術抽取，需至少 4-6個月前置準備時間 〈Catlin, 2000） 幹細胞的年齡 零歲 與捐贈者同齡 受病源污染的可能性 幾乎為零 可能性較高 幹細胞含量 最多 較少 其次 幹細胞體外增殖能力 較高 較低 接受者產生之排斥反應 較少（臍帶血自體保存自體移植者，無排斥反應） 排斥反應為移植後主要問題之一 對捐贈者的副作用 無副作用  造血因子刺激後之副作用尚未知 手術麻醉的危險及麻醉消退後之身體不適與疼痛 捐贈者意願之影響 無捐贈者配合之困難  可能面臨捐贈者臨時退縮之窘境

56 臍帶血與骨髓比較表： 臍帶血 骨髓 來源 每個新生兒皆可採集。 必須捐贈者同意。 採取方式
嬰兒出生、切斷臍帶、抱離母親後，從臍帶採取，不會碰觸到寶寶和媽媽的身體，不具侵害性。 捐髓者須全身麻醉，以針插入骨頭中抽取，具侵害性。捐髓者須住院一天，還要忍受傷口的疼痛。 幹細胞狀態 分化增生能力較強純淨，污染率幾乎為零。 分化增生能力較弱較容易遭受感染。 HLA配對 (人類白血球抗原) 移植時HLA不須完全配合，容許少許差異，非親屬之間移植，只需5~4個HLA相符。 移植時HLA須完全配合，非親屬之間移植，必需6個HLA皆相符，因此配對成功率極低。 宿主排斥 發生較少，程度也較輕。 常是失敗的主因。 使用時效 新生兒出生時即以低溫儲存，需要時可隨時解凍使用。 找尋配對者耗時，有時甚至長達半年以上，病人常等不及。 費用 費用較低。 費用昂貴，尤其在處理宿主排斥所產生的疾病需許多藥物。

57 　HLA乃指人類白血球抗原，人類個體間有著基因 差異性，在器官移植上，供者與受者HLA相容，則 移植物一般不會被排斥，臍帶血幹細胞因尚未受外在 刺激，辨識能力較低，異體移植時可容許供者與受者 間的HLA有某種程度上的差異。 移植物抗宿主疾病的發生是因被植入的細胞視受者的 細胞為異物，而對受者的器官與組織產生排斥作用。 它是骨髓移植時最常見，對生命有威脅的副作用，由 於臍帶血內的幹細胞較不成熟，尚未被訓練促使免疫 系統反應，因此發生移植物抗宿主疾病機會少，程度 也較輕。

58 1、一單位臍血所含的幹細胞數目不足，對一位成人體重而 言，有些人是不夠用的。 2、植入後恢復時間長，感染風險高，隔離住院期間長。
臍帶血移植之缺點 1、一單位臍血所含的幹細胞數目不足，對一位成人體重而 言，有些人是不夠用的。 2、植入後恢復時間長，感染風險高，隔離住院期間長。 3、HLA相容性要求雖不高，但慢性移植物抗宿主疾病仍會 發生。雖急性病減少很多，但是免疫耐受性仍要克服。 4、非親屬間的移植為主流，但臍血庫之成立相當昂貴， HLA相容性也要求到DNA水平。手足間的移植靠機運，而 自體移植的機率更小，目前世界尚無臍血自體移植之資料 或經驗可供參考。

59 臍帶血銀行

60 保存價位 方案名稱 保存方式 產品特色 臍帶血 血袋保存 產品定價：78,000元 抗凍血袋
．保存契約期間前5年，提供間質幹細胞實質使用權一次。 ．給寶寶獨享的愛，血袋保存，單次使用。 ．寶寶或三等親免費提供一袋。 臍帶血 自存自用 產品定價：78,000元 抗凍管 ．保存契約期間前5年，提供間質幹細胞實質使用權一次。 ．自用和家人都有保障，多管保存，多次使用。 ．寶寶或三等親免費提供一袋。 臍帶血 自存共用 產品定價：188,000元 ．保存契約期間前5年，提供間質幹細胞實質使用權一次。 ．不僅可自用還可助人，多管保存，多次使用。 ．提供HLA檢測。 ．寶寶不敷使用時免費提供一袋。 ．三等親或指定親友免費提供一袋。

61 第13週：生物科技於醫學美容上的應用

62 不同於義大利以慢速冷凍法進行試管嬰兒，紐約大學 生殖醫學中心選擇了技術難度較高的卵子玻璃化快速 冷凍法。同為紐約最具權威的生殖醫學中心-康乃爾 生殖醫學中心（Cornell Fertility Center）則朝向卵巢 冷凍方向發展。如今，冷凍卵巢的技術尚未成熟，且 取卵巢的手術遠比取卵手術麻煩，因此在不孕症治療 領域未能交出好成績，而慢速冷凍法已逐漸遭到取代 ，玻璃化快速冷凍法儼然已成為冷凍生殖細  胞的主 流方式。過去在NYU生殖醫學中心發展 卵子冷凍技 術初期，無論是冷凍保護液或是載具都得由實驗者自 行製作，不似現在已模組化、商品化被廣泛使用。雖 然張醫師於2007年回台灣，但NYU的卵子冷凍技術 仍舊是依循著張宏吉醫師與劉輝所建立起來的方式操 作。2012年4月，張醫師在台北成立3了宏孕自然週期 生殖中心，並期許能建立一個有國際水準的實驗室， 利用他在海外的所學所知幫助家鄉同胞。相信他在 NYU生殖醫學中心時所開發的卵子冷凍技術必能造 福許多罹癌或是因生涯規劃延緩懷孕卻希望將來能生 兒育女的女性們。這樣的先進技術，使她們得以保存 健康或年輕時的卵子，以備日後生育之需。