每年都有許多心臟病患者接受「心導管介入治療」。醫師會從手腕或鼠蹊部的血管插入一條細長的導管，沿著血流通往心臟，將氣球撐開狹窄的冠狀動脈，再放入一個微小的金屬支架。這個宛如迷你彈簧的裝置，能支撐血管內壁，使血液重新順暢流動，讓心臟再次獲得充足的氧氣與能量，而不必動到大刀。

心臟手術的無痕想像，從永久支架到可吸收材料

不過，早期的支架多半是由金屬製成，雖然耐用又結實，但也有它的麻煩。這些永久性的金屬支架就像在血管裡留下一塊「鐵片」，有時會引發慢性發炎，甚至造成血管再次狹窄。想像一下，如果一個原本柔軟有彈性的血管裡，長期嵌著一段堅硬的異物，久了總會讓身體感到不太舒服。

因此，近年來醫界開始追求一個新夢想—讓支架「功成身退」。

這就是「可吸收支架」的發明初心。這種支架能在血管需要支撐的時期穩穩撐住，等血管修復完成或不再堵塞之後，就會慢慢被人體吸收、分解，最後完全消失，讓血管恢復自然的狀態，彷彿什麼事都沒發生過。

但這麼神奇的東西，怎麼可能既撐得住血管，又能乖乖被吸收？祕密其實藏在「奈米技術」裡。從材料分子的排列方式，到微觀結構的設計與降解速度控制，每一個細節都經過精密計算。這場結合醫學與奈米科技的創新，正悄悄改變我們修補心臟的方式，也讓「能撐、又會消失」的支架，逐漸成為下一代心臟手術的新主角。

從黃金粉得到靈感，改以人體可吸收的鎂作為材料

傳統金屬支架表面閃亮光滑，乍看之下完美無瑕，不過，國立成功大學材料科學及工程學系特聘教授洪飛義教授解釋，「目前臨床上以不鏽鋼、鈷鉻合金及鎳鈦合金等金屬製成，但缺點是植入人體後，就要跟著患者一輩子，因為是異材質，對於逐漸老化的血管，有出血、影響免疫等風險。」

同時，醫材界也曾嘗試用 PLA （聚乳酸）製作血管支架，這種塑膠材質有降解性、大約一年半後便會被人體吸收，但缺點是該材質無法以 X 光攝影追蹤，即使鍍上黃金粉作為輔助標記，也因容易脫落而失效，導致整體市場反應並不好。

然而，前人走過的路並沒有白費。洪飛義教授與其實驗室博士生黃嫈庭等組成的研究團隊，從黃金粉得到靈感，改為使用可被人體吸收的鎂，並結合奈米技術，研發出了具全球創新性的血管支架新材料— PLAM。

研究團隊先在粒徑約 20 微米的鎂粉表面，鍍上厚度約600奈米的磷酸鹽陶瓷膜 ，再將能在體內自然降解的「鍍膜鎂粉」摻入聚乳酸塑膠，形成 PLAM，這種新的血管支架材料，解決了黃金粉會脫落的問題，因為鍍膜鎂粉直接被混入 PLA 中，除非支架降解，不然訊號不會消失，有利於 X 光攝影偵測。另外，由於鎂粉降解後在體內呈鹼性，正好能中和 PLA 降解後的酸性，讓鎂成為「可吸收支架」的理想添加材料。

從材料科學到生醫應用，跨領域合作的挑戰

然而，成也「降解」，敗也「降解」。鎂粉分解得太快，支架還沒撐夠時間就提前崩塌；分解得太慢，又可能造成金屬離子累積，引發局部反應並產生氫氣而不利治療。要讓支架「撐得夠久又能慢走」，正是這項研究的最大挑戰。

洪飛義教授團隊便針對這點下了苦功。他們從材料的源頭開始重新設計，首先，材料不用整塊金屬，而是改採圓球形的鎂粉作為基礎。鎂粉本身很活潑，處理起來有一定危險性，所以研究團隊先幫它「降火氣」，也就是進行表面「鈍化」處理，讓它更穩定安全。

「鈍化」是將金屬表面轉化成不易氧化的狀態，來保護內部材料，例如不鏽鋼完成加工後，會泡入硝酸中，使其表面形成緻密氧化層阻絕空氣，防止內部進一步氧化。但鎂非常活潑，不可能單對表面做氧化處理，一氧化就全部消失，那該怎麼辦呢？

為了解決這個問題，研究團隊開發出能被人體吸收的「奈米級的磷酸鹽薄膜」，用類似裹粉的方式，把薄膜套在每顆鎂粉上，就像幫它披上輕薄又堅固的陶瓷外衣，讓鎂粉變得穩定又合用。在特定厚度的薄膜下，不僅可延緩鎂粉的降解速度，還能避免體內瞬間有過量的鎂，與血液作用產生大量氫氣。

雖然目前全球研究報導中，幾乎沒有提及鍍奈米磷酸膜的鎂粉，然而，2018 年，經洪飛義教授領軍的成大實驗室確認，已發現「一邊鍍膜，鎂粉會一邊降解」，這就像是做「巧克力脆皮雪糕」，必須在冰淇淋上澆淋熱巧克力，冰淇淋會隨著熱巧克力融化，而巧克力也會凝固形成堅硬外殼，必須同時確保冰淇淋與巧克力外殼的完整，才能做出完整有效的「鍍膜」。

最後，他們把鍍層鎂粉和可分解的 PLA 混合，做出複合材料 PLAM 。說來簡單，但實際上，這可不混在一起攪一攪就行，鍍層鎂粉也像「巧克力脆皮雪糕」十分脆弱，必需精準控制鍍層鎂粉與 PLA 的比例、密度、混合的均勻度，確保兩種材料能「合得來」。並且在剛剛好的溫度和速度下，透過微型精密射出機射出，才能打造出既有金屬強度、又能被人體吸收的 PLAM 支架材料。

為了實際應用，最終支架更得通過一連串測試。要夠強、不會太快分解、細胞願意和它相處，甚至還要在動物實驗中證明安全無虞。通過了一步步的驗證後，洪飛義教授團隊終於讓這種新材料在 2019 年從實驗室走向臨床。

未來的心臟手術，以共生為目標的新時代

如今有了可降解的心臟支架，那麼，讓我們來再次想像未來的醫療場景。病人在接受心導管手術後，不再需要擔心體內多了一個永久存在的金屬異物。那根可吸收支架，將在血管裡靜靜完成任務，穩穩撐住、輕輕修復，等到血管重獲彈性與健康，它便悄悄分解、消失，無須再次手術取出。手術結束的那一刻，不只是血流恢復順暢，更意味著人體與醫材達成一場完美的協奏。

展望未來，洪飛義教授分享，這樣的技術不僅限於心血管領域，此項以鎂合金為核心的可吸收材料，未來有望延伸應用到骨科固定釘、食道、膽道、輸尿管與氣管支架及下肢靜脈導管等臨床應用場景中。也就是說，從修補血管到支撐骨骼，這項「撐住就好、任務完成後自然離開」的概念，正逐漸成為醫材設計的新方向。這項技術不單單是創新，更有機會創造材料與醫學知識。