一、前言

奈米科技的進展有助於促進醫療技術創新，進而改善人民的健康。例如：奈米機器人能深入組織深處並對患部施以治療；可撓式(flexible)奈米生物感測器能整合至穿戴式裝置或智慧衣中，以即時監測患者之生理狀態；奈米顆粒能用以裝載藥物，並將藥物遞送(delivery)至目標組織，能降低藥物對健康細胞的不利影響，提升藥物安全性等。本文將著重於介紹奈米科技於藥物遞送應用之創新案例。各項案例摘要請參閱圖一。
 

二、創新案例

(一) 能改善疏水性藥物生物利用度的奈米顆粒製造平台
開發單位/廠商：英國Tandem Nano Ltd (TNL)
疏水性藥物由於難溶於水，在藥物遞送上常面臨著生物利用度低等挑戰。TNL開發了一種創新奈米顆粒平台-SDN(solid drug nanoparticle)，該平台能透過冷凍乾燥、噴霧乾燥、奈米沉澱法等技術，製造出可裝載疏水性藥物的奈米顆粒，並且可保留高達70%的藥物活性成分。此外，SDN平台能調整200多項奈米顆粒製成參數，包括分散性、表面化學、尺寸、電荷等。
SDN除了適用於製藥以外，亦能用於農用化學品、營養保健品等領域中。例如能提高難溶於水農藥的水溶性，以改善其殺菌能力，進而減少農藥施灑劑量。目前TNL正積極與國際藥廠合作，期望擴大SDN的部署。

(二) 具備專一性辨識癌細胞能力的奈米顆粒
開發單位/廠商：美國ARIZ Precision Medicine
ARIZ Precision Medicine開發出能精準地將藥物標靶至癌細胞的高分子奈米藥物遞送平台。該平台能根據不同腫瘤類型，篩選合適的siRNA，並且將其封裝形成聚乙二醇化（PEGylated）奈米顆粒。聚乙二醇化能降低奈米顆粒地生物降解性，提升藥物於體內的循環時間；siRNA能辨識癌細胞的蛋白質，並將癌細胞殺死，且不會干擾周圍的健康細胞。然而， PEG奈米顆粒可能有潛在的免疫原性，為該技術目前面臨的重大挑戰。
目前ARIZ Precision Medicine擁有9項候選藥物，包括乳癌、結腸癌、肺癌和骨髓瘤等癌症的治療藥物，且皆處於臨床前研究階段。

(三) 治療皮膚病之奈米聚合物藥物遞送系統
開發單位/廠商：美國Blueberry Therapeutics
Blueberry Therapeutics開發了一種奈米聚合物(nanopolymer)藥物，可應用於常見的皮膚疾病治療，如：指甲真菌感染(灰指甲)、足癬、異位性皮膚炎等。儘管前述皮膚疾病目前已有治療藥劑，但療效與安全性仍有待改善，例如治療真菌感染的外用藥物難以穿透指甲，且口服藥物Terbinafine會引發嚴重副作用。Blueberry Therapeutics的核心技術在於將奈米聚合物與藥物結合成奈米藥物，可提高藥物的溶解度、穩定性，提升藥物穿透指甲與皮膚抵達患部的能力。前述能力得以提升藥物療效，以及減少藥物劑量，改善安全性。
Blueberry Therapeutics的候選藥物BB2603正在進行指甲真菌感染(甲癬)的臨床試驗。並且正在開發針對足癬的奈米噴霧劑。

(四) 能緩慢釋放藥物地皮下植入式藥物遞送系統 nStrada
開發單位/廠商：美國Nanomedsys
過去植入式藥物遞送系統常面臨下列挑戰：當有塗抹或攜帶藥物的植入物植入體內後，會產生初始爆發釋放(initial burst release)效應，導致藥物在初期就快速且大量地被釋放出來，因而引起嚴重的副作用。另外藥物要達到治療功效需要於體內維持一定的濃度，但植入式藥物遞送系統難以穩定地釋放藥物，因此無法達到預期的治療功效。Nanomedsys開發了一種結合半導體製程、奈米流體(nanofluidic)晶片、生物相容性材料等技術的皮下植入物式藥物遞送系統nStrada。該系統利用微流體與奈米流體通道精準地控制釋放速度，釋放時間最長可達一年，可適用於小分子藥物與生物製劑。
nStrada平台目前有三代。第一代為被動式藥物釋放系統，能以較低的藥物劑量長時間穩定釋放。第二代同樣為被動式，但具備可再次填充藥物之設計，適用於高劑量且穩定性較差的藥物。第三代為則具備遠端控制功能，能主動式地控制藥物釋放劑量。前述平台皆已完成動物實驗，目前正進行臨床試驗。

(五) 能治療懷孕疾病的脂質奈米顆粒與RNA療法
開發單位/廠商：美國賓州大學
子癇前症影響全球3%至8%的懷孕婦女，為死產和早產的主要原因之一，且目前尚未有有效的治療方式。該疾病成因為胎盤血管管徑不足，導致母親與胎兒之間的血液循環不佳，並且使母親出現高血壓等症狀。賓州大學研究員開發出一種離子化(ionizable)的脂質奈米顆粒(Lipid Nanoparticle, LNP)以及mRNA療法，能為子癇前症等疾病提供標靶治療。此療法首先透過LNP將mRNA遞送至胎盤細胞。胎盤細胞接收到mRNA後，會產生血管內皮生長因子(VEGF)，從而擴張胎盤血管，降低母親的血壓並改善胎兒的血流供應。
目前該創新療法已完成動物實驗，且有優異的臨床前成效，但未來仍需大量研究以進一步證實該療法的治療功效。

(六) 以脂質或澱粉等天然物質製成奈米顆粒疫苗技術
開發單位/廠商：法國Vaxinano
冷鏈要求、佐劑具有毒性等為當前疫苗遞送系統面臨的重要挑戰。法國疫苗公司Vaxinano開發出不需使用佐劑，且不需仰賴冷練運輸的預防性與治療性奈米顆粒疫苗。另外，該疫苗還具備許多特色與優勢，包括：奈米顆粒由脂質或澱粉等天然物質製成；可以裝載蛋白質、多醣、脂質或核酸等多種藥物；可透過鼻噴劑或注射給藥等。
Vaxinano正在與其他公司合作使用其技術開發COVID-19和流感疫苗，初步研究結果顯示具備優異的治療效果。同時與法國圖爾大學(University of Tours)合作開發了出弓形蟲病疫苗，並準備將其商品化。Vaxinano的疫苗技術相當創新，但仍多處於前期研發階段，資金短缺為目前該公司目前發展面臨之重大挑戰。

(七) 微脂體藥物遞送系統
開發單位/廠商：台灣微脂體(TLC)
TLC開發了一種用於癌症治療的奈米顆粒NanoX，尺寸約為 100 nm，由單層微脂體組成，能將藥物完整包覆於微脂體中，適合用於遞送高毒性的癌症藥物，以防止藥物於傳輸途中傷害正常細胞。此外，NanoX表面會以聚乙二醇(PEG)修飾，能減少被免疫系統清除的機會，延長體內循環的時間。另外，TLC亦發展出的藥物緩釋技術BioSeizer，該技術能調整奈米顆粒的脂質組成，並將藥物層層包覆於多層次的脂質膜中。經設計的多層脂質膜結構能藉由逐層崩解的模式，逐步釋放出一定劑量的藥物，達到緩慢釋放之效果。
 

三、結語與展望

奈米封裝(nanoencapsulation)等奈米科技由於能將蛋白質、核酸等藥物封裝於奈米顆粒中，並遞送至特定組織之能力，近年來相當受到藥廠的關注。另外，民眾對健康重視的提升，以及對健康與機能性食品的需求趨勢驅使了食品業者發展奈米科技解決方案，將維生素等營養物質封裝至奈米顆粒中，以提升營養物質的穩定度與生物利用性。Frost & Sullivan預估，奈米科技在未來五年內將會更廣泛於食品產業中普及，生產製造成本將大幅下降，且將催生出更多高營養價值的創新健康食品。