仿生韌帶支架紡織新藍海

工業技術與資訊

2025年12月7日週日上午6:34

根據市調機構發布的市場報告分析，全球人工韌帶市場規模2025年將達5億美元，至2033年可望突破10億美元，年均複合成長率約8%。在高齡化與運動風氣盛行的雙重推動下，醫療修復與運動防護的需求都將持續上升，人工韌帶成為極具潛力的新藍海，成為台廠搶攻的利基市場。

其實韌帶好比最脆弱也最昂貴的「橡皮筋」，它連接著骨與骨，支撐每一次行走、跳躍與轉身，一旦斷裂，人幾乎無法正常行動。全球每年約有100萬例膝關節前十字韌帶重建手術，其中4%-6%患者在五年內需再度開刀，主因之一是人工韌帶雖強，卻與人體「不親」。

工研院生醫與醫材研究所副組長蔡佩宜表示，尤其是膝蓋的前後十字韌帶，由於承受頻繁壓力，是重建手術比例最高的部位，其他如肩關節、脊椎及阿基里斯腱等也存在修復需求。醫師聽到人工韌帶，通常會更謹慎評估，因為過去的材質多為聚酯或聚丙烯塑料，雖然撐得住，但用久容易斷裂或變形，還可能引發關節發炎。

工研院團隊觀察發現，人工韌帶要同時兼顧強度與生物相容性，必須從材料、結構與表面三方面同時創新。首先，團隊以複合材料取代傳統PET塑料，在纖維中添加與骨頭成分相近的生物陶瓷，讓骨細胞自然貼附生長，促進韌帶與骨頭間的融合。其次，重新設計編織方式，改良孔隙結構，使細胞能夠進入並在內部生長，同時以高強力紗維持承受力。最後，在表面塗布膠原蛋白，模擬人體環境，促進細胞攀附生長，讓整條韌帶成為能與細胞共生的仿生結構。

單一領域做不出這樣的成果，這條韌帶背後的重要意義在於台灣產業鏈的緊密整合。台灣紡織業曾是出口創匯的驕傲，從運動服飾到機能布料，是國際運動與戶外品牌的有力後援。但面對國際競爭與低價壓力，業者必須不斷求新求變，朝高值產品邁進，而人工韌帶正為紡織業開啟嶄新的發展之路。

合作夥伴新光合纖技術長鄒國台指出，新纖十多年前就開發出高韌性、高穩定度的PET纖維，這次將經驗轉化到醫材用途，連PET使用的觸媒，都採用無銻觸媒技術，避免重金屬析出，更安全、也更符合醫材規範。新光提供原料，鞋材大廠台灣百和負責編織，將一條運動鞋帶變身為醫療級韌帶；睿邑生技進行膠原蛋白塗布，合碩生技則負責醫材取證與製程品質。目前產品已通過醫療器材品質管理系統（QMS）審核，邁向商品化，首波將鎖定需求最大的膝關節重建市場。

人工韌帶市場雖不算大眾消費，但技術門檻高、附加價值極高，能讓傳統產業走向高值化。這款由工研院生醫、材化技術專家組隊，攜手紡織產業綜合研究所與新纖共同開發出「仿生韌帶支架」，兼顧高強度與生物相容性，讓原價不到20元的鞋帶材料搖身一變成為價值8萬元的人工韌帶，不僅獲得「2025全球百大科技研發獎」肯定，更為台灣紡織業跨足高值醫材開啟新局。

從實驗室到產業端，「仿生韌帶支架」的研發，讓化纖、紡織、生醫三方能量整合，形成完整的在地醫材產業鏈，讓傳統製造技術轉化為高附加價值的精密醫療應用。這條人工韌帶的誕生，不只是醫療技術突破，更是工研院助攻台灣紡織業創新轉型，走向精密醫材，帶動產業升級的經典案例。

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