根據Frost & Sullivan的觀察，微生物體學(Microbiomics)將成為下一波生物技術新興應用的焦點主題之ㄧ。有別於對患者施以抗生素等之傳統療法，微生物療法(Microbiome Therapeutics)將可能針對部份疾病提供另一治療方案選項。此外，包括益生菌(Probiotics)、益生元(Prebiotics)、合生元(Synbiotics)、靶向抗菌平台(Targeted Antimicrobial Platforms)等相關生產製造技術與應用之發展，亦將廣泛地由醫療保健、個人護理，以及食品等領域，為患者與ㄧ般消費者提供創新服務。整體微生物技術之未來發展進程預測詳見下圖。本文將列舉五項創新微生物應用，並說明其產品之優勢與未來發展趨勢。

(一) 具專利與臨床實證的益生菌菌株 (開發者：PROBI AB, Sweden)
胃腸道保健對於維持個人健康與生活品質至關重要。食品與營養保健品開發與生產公司經常使用益生菌原料來提升其產品品質，而益生菌生物科技公司則可藉由微生物技術研發專業，提供由生產到最終成品的客製化益生菌解決方案，以滿足食品與保健品廠商之需求。
Probi公司成立於1991年，其宗旨是透過提供具有科學實證的功效益生菌來促進更健康的生活。該公司主要的益生菌應用研究包括胃腸道與免疫保健、促進鐵吸收、以及次世代益生菌的開發。Probi現可提供二十餘株的功效益生菌菌株及客製化的產品設計與生產，其研發成果共計已獲得400多項全球專利。含有Probi益生菌的消費品已進入全球40多個市場中。該公司最知名的益生菌是應用於胃腸道保健的植物乳桿菌299V，是全球擁有最多科學實證的益生菌菌株之一，已完成超過60項臨床研究。另外，該公司亦開發了獨特的BIO-TRACT專利益生菌傳輸技術，可保護菌株不受胃酸傷害，順利抵達腸道以發揮功效。

(二) 用於精準標靶殺菌的CRISPR-Cas噬菌體(Bacteriophage) (開發者：Locus Biosciences, US)
抗生素的廣泛使用導致了抗藥性細菌的大量出現。使用強效與廣效型的抗生素治療細菌感染時，總是伴隨著抗藥性產生的高風險，同時也將殺死人體原有的共生性細菌，破壞了人體中既有的微生物相平衡，進而對健康造成許多不良影響。因此，能夠精準地殺死目標致病菌而非其他共生菌，才是治療細菌感染時較理想的方式。
Locus Biosciences成立於2015年，致力於開發以CRISPR–Cas3基因編輯技術為基礎的基因重組噬菌體療法(crPhage)，其核心技術為高通量(High-throughput)的自動化篩選平台、合成生物學技術，以及噬菌體量產技術，可針對目標致病菌，快速地進行的噬菌體藥物開發。該公司於2020年1月開始執行人體臨床試驗(Phase 1b)，評估其開發的LBP-EC01重組噬菌體對於由大腸桿菌所引起的尿道感染之療效。除了針對細菌感染外，Locus Biosciences也專注於以噬菌體療法調節克隆氏症(Crohn Disease)及癌症免疫療法相關的腸道菌相，以期能改善疾病症狀。

(三) 可保護益生菌的新穎雙塗層科技 (開發者：Cell Biotech Co. Ltd., South Korea) 
益生菌是對健康有益的活性微生物，而胃腸道健康是益生菌最被廣泛應用的領域。然而，在益生菌進入人體胃腸道後，將會遭遇到胃酸及膽鹽的攻擊而失去活性或死亡，因此，需要透過創新的技術來幫助益生菌順利通過胃，並抵達腸道發揮其功效。
Cell Biotech成立於1992年，擁有共計有300位以上的微生物專家研發團隊，致力於益生菌研究。該公司已成功開發了可保護益生菌的雙塗層(Dual Coating)專利技術–DUOLAC，其藉由第一層的蛋白質與第二層的多醣(Polysaccharides)塗層來提高益生菌遭受外界刺激時的存活率，進而達成理想的胃腸道內運輸。驗證結果顯示：相較於未受保護的狀態，應用DUOLAC技術的益生菌，其功效性可提高約100倍。目前市場上已有11項應用DUOLAC技術的益生菌產品(8項藥師/藥劑生指示用藥，及3項臨床產品)。此外，相對於許多單一菌株的益生菌產品，DUOLAC產品皆由複合菌株所組成，其功效性可望優於單一菌株產品。DUOLAC技術已擁有韓國、美國、歐盟、日本和中國等地區的專利保護。以DUOLAC技術為基礎，Cell Biotech亦開發了一系列的營養產品(NUTRA DUOLAC)、皮膚護理產品(LACTO Clear)和益生菌產品原料(LAB2PRO)，並已成功出口至全球40餘國。

(四) 藉由氨氧化細菌改善人體健康 (開發者：AOBiome Therapeutics Inc., US) 
廣效型抗生素可同時殺死致病菌和非致病菌，導致人體的微生物相失衡與抗藥性細菌的出現。具有多重抗生素抗藥性的困難梭狀桿菌（Clostridium difficile）在使用抗生素治療的患者中經常引起致命的腸道感染。如果能將健康人的腸道共生菌引入到患者的腸道中，便可望能解決困難梭狀桿菌的感染，以確保患者用藥安全並促進康復。
AOBiome成立於2013年，致力於應用氨氧化細菌(Ammonia Oxidising Bacteria, AOB)於治療發炎性病症、中樞神經系統疾病和其他全身性疾病。在氧氣存在下，AOB將氨(NH3)代謝為一氧化氮(NO)和硝酸鹽(NO2-)。NO是循環系統、中樞神經系統和其他生物反應的關鍵訊息傳遞因子，已知具有多種功效，包括：使血管擴張、抗發炎、降低局部pH和AOB含量、調節微生物相，以及抑制皮膚疾病之致病菌的生長，如金黃色葡萄球菌和痤瘡丙酸桿菌等。AOBiome所研發之候選藥物已進入臨床試驗階段，包括治療青春痘（Phase 3規劃中）以及濕疹/瘙癢和酒渣鼻（Phase 2）等之藥物。AOBiome亦推出Mother Dirt產品系列，包括：洗髮水、清潔劑、保濕劑、剃鬍膏、沐浴露、潤膚油，和AO+噴霧等，這些產品皆可經由調節人體表皮的微生物相來達到護膚效果。AOBiome的技術受多項美國專利保護。目前美國FDA尚未核准過局部使用的活菌產品，而AOBiome憑藉其突破性的技術，可望在未來2-3年內實現此目標。

(五) 基於新穎噬菌體的標靶抗菌劑 (開發者：Micreos BV, Netherlands) 
環境中或人體周遭的多數細菌是無害的，其中僅有少部分會引起感染。用於治療細菌感染的抗生素會不分敵我地殺死所有種類的細菌，亦可能因此破壞人體正常的微生物相平衡，進而對健康產生不良影響。抗生素的使用不當更會導致抗藥性細菌的出現。因此，可取代現有抗生素、具有選擇性地殺死病原菌的替代療法開發是刻不容緩的。
Micreos成立於2005年，致力於以噬菌體或內溶素（Endolysin）為基礎的抗菌產品開發。噬菌體是具有高專一性可殺死細菌的病毒，而內溶素是噬菌體衍生的酶，亦可專一性地破壞目標細菌的細胞壁，進而達到抗菌的作用。因此，噬菌體與內溶素的應用具有取代抗生素的潛力，可用於治療抗生素抗藥性細菌的感染，並且不會引起與抗生素相關的多種副作用。Micreos的Staphefekt SA.100，其商品名為Gladskin，是一種可殺死金黃色葡萄球菌的內溶素，可用於如青春痘、濕疹、酒渣鼻和牛皮癬等發炎性皮膚病的日常維護療法。該公司另一項產品PhageGuard，則是針對如李斯特菌、沙門氏菌和大腸桿菌等食品有害菌的噬菌體產品，應用於食品安全相關的保存及運送等。該產品已通過美國FDA批准，並在全球多國皆有銷售。此外，該公司亦正積極開發農業與動物健康相關之產品。