多用途微米中空纖維陣列膜的開發與應用：材料選擇、製程變數改善、商業原型機之製造與關鍵應用開發

多用途微米中空纖維陣列膜的開發與應用：材料選擇、製程變數改善、商業原型機之製 造與關鍵應用開發 本實驗室近年來致力於靜電紡絲之發展與應用，而首創經由同軸紡嘴進行靜電紡絲所得 到的新穎高分子微孔化中空纖維基材，具有纖維高度順向排列、微管單層緻密排列以及 可調整管壁孔洞大小等特徵。這種獨特的結構特徵使微米中空纖維管排列膜具有 (一) 在單位體積內具有更多的有效作用面積，(二)有高堆疊密度之優點。尤其是微米纖維管 單層緻密排列的特性，使得此微管薄膜在應用模組化的加工過程上相對簡單且有效。另 可結合各種活性物質來達到調整其功能，或應用其他不同種類的高分子材料於微米纖維 管排列薄膜中，並依照其材料特性選擇其應用範圍。因此本微米中空纖維管排列薄膜不 管在工業或是醫學上都具有非常廣泛應用潛力，由於微管排列薄膜的中空性質，除了目 前傳統中空纖維的應用，例如過濾透析或反應器外，更可在醫學上，應用於組織再生工 程、細胞培養及藥物釋放載體等。再者，本技術製程所需之設備成本相對低廉，非常具 有市場競爭性。然而，本技術在工業程序的製作上仍面臨相當的難度，例如微米中空纖 維管的型態尺寸之精準控制、產品薄膜大小、產量限制、紡絲製程的穩定性等。因此我 們針對上述困難，提出解決方法，預期在此三年期計畫內，達到兩個重要目標: (一) 經 由探索數種可能之應用，而找出一種具代表性的關鍵應用，(二) 配合關鍵應用的確認， 開發出一台生產該應用產品的原型機台。本計畫將設計為三個階段：(1)功能性的創新及 驗證：探討微米中空纖維陣列膜之基本功能，並透過各種基材與有效成分的選擇及配 合，探索相對之創新應用並以實驗證實概念之可行性，拓展其應用範圍。(2)製程優化： 確認至少一項的關鍵應用，並設計穩定以及快速的製程、包括紡絲與模組化。(3)原型機 開發：規畫開發可提供商業上生產，針對關鍵應用之微米中空纖維陣列膜的靜電紡絲原 型機。最後期望透過本計畫之成果，使微米中空纖維管排列膜的廣泛應用早日實現，協 助產業升級，促進經濟發展。