皮膚受傷，處理完畢後，可以用紗布包紮，或是用更方便的 OK 繃。但是這些材料都只能覆蓋皮膚，組織癒合還是要靠人體自身。偏偏老化或罹患糖尿病等疾病的人，不但更容易產生傷口，癒合能力也比較差。應運而生的敷料中，「水膠」（Hydrogel）是一類實用的材質，透過添加不同成分，不只能保護傷口，還能促進修復。

水膠本身是膠體，結構上能容納大量水分。身體組織內存在不少水分，讓結構柔軟又保有韌性。細胞會分泌一些物質到外頭，包覆自身也支撐結構，稱為細胞外基質（Extracellular Matrix, ECM）。人造的水膠能模擬類似的環境，促進皮膚細胞生長與傷口恢復原狀。

國立聯合大學化學工程學系的陳郁君助理教授專精於「玻尿酸」（Hyaluronic Acid）衍生材料的應用。她解釋，玻尿酸是皮膚與結締組織內天然存在的成分，因此外來的玻尿酸具有高度生物相容性，通常不會引發明顯的排斥反應。它還能被體內酵素自然分解，在身體癒合的過程中逐漸被新生組織取代而不需移除。因此，玻尿酸是理想的傷口修復材料。

玻尿酸除了常見的填充用途外，加入另一種具有導電性的材料「聚吡咯」（Polypyrrole, PPy），還能在傷口修復上發揮更大的作用。皮膚的最外層和內層之間本來就存在微弱的電位差；受傷後不只結構損害，這些原本的電場也會被破壞。聚吡咯的導電性能夠協助重建這些微電流，讓電流在傷口周圍傳導，營造適合細胞遷移與生長的微環境，讓身體主動修理損傷的部位。

一般人的小傷口即使沒有外力幫助，自己也能痊癒。可是像是有糖尿病性潰瘍、壓瘡等慢性傷口的患者，其傷口往往難以癒合而持續存在。陳郁君構想的水膠醫材，希望能夠輔助慢性傷口修復。這款水膠以玻尿酸為主要基材，能提供含水且柔軟的微環境，加上具有導電性的聚吡咯，使整體具備模擬生物電訊號的能力。水膠沒有固定的形狀，可以全面填滿不規則的傷口空間，為細胞生長與組織修復提供更有利的環境。

除了玻尿酸提供的保水與柔軟性，水膠還需要一定的結構支撐，才能填滿不規則傷口並維持形狀。為此，陳郁君選擇從廢棄魚皮中回收得到的魚明膠（Fish Gelatin）作為水膠的另一個組成部分。魚明膠能在水中形成穩定的凝膠網絡，為水膠提供結構支撐，就像皮膚中的膠原蛋白維持組織結構一樣。以往醫材多半使用豬皮來源的膠原蛋白或明膠，而魚皮來源則更環保。和豬皮相比，魚皮最大的優點是「宗教友善」，符合清真（Halal）或猶太潔食（Kosher）的規範，各種宗教信仰者都能運用。利用原本會被丟棄的魚皮，不僅可轉化為高價值醫材，也符合循環經濟的理念，有助活絡水產養殖業的副產物再利用。

從廉價魚皮到成本合理的醫材，要經歷很多處理階段。身處大學的陳郁君研究團隊，參與的是初步研發。魚皮本身成分複雜，為求便利與品質穩定，研究團隊使用的材料並非自行萃取，而是購買已經歷純化、過濾、脫鹽、除臭、乾燥等步驟處理的醫療級魚明膠，確保水膠製作時結構穩定。

儘管都是魚皮來源，不同魚類的明膠特性也會有差異。研究團隊購買的明膠主要來自鱈魚、鮭魚等這類冷水魚，生活在較低水溫的環境，產生的明膠分子結構鬆散、凝結溫度低；相比之下，臺灣養殖的鯛魚、吳郭魚則生長在較高的水溫，明膠性質便有所差異，會影響製作水膠的後續處理。

大學研究團隊的主要任務是製作水膠，並在實驗室中測試物化性能，以及進行體外細胞檢測。他們需要決定材料配方，例如玻尿酸、聚吡咯和魚明膠，該佔多少比例，需要哪些處理步驟，在什麼條件下混合？例如有一種測試效果的方法是在體外平面培養細胞，以刮刀刮出一條細胞空白區塊，模擬傷口。隨後加上不同配方的水膠或是水膠萃取液，追蹤細胞成長狀況。結果顯示，聚吡咯能提供微弱電場，促進細胞遷移與增殖；然而，當聚吡咯含量過高時，細胞的填補速度會下降。這項結果有助於確定水膠的最佳組成比例，兼顧導電性與細胞相容性。體外測試成功並確定配方後，便來到動物實驗的環節，以評估醫材在生物體上的安全性與有效性。若要進入人體臨床及商業化，產品還需通過一系列法規認證，以確保量產時品質穩定。

陳郁君表示，結合魚明膠、玻尿酸、聚吡咯的導電性水膠，最初目的是開發適用於皮膚慢性傷口癒合的醫材。然而，需要電生理訊號的組織，如神經、心肌或肌肉，也有潛在的應用性。例如，可製作成心肌貼片或肌肉再生材料，應用於心肌或骨骼組織工程；捲曲成神經修復導管，協助周邊神經或脊髓損傷再生；甚至可製作成可拉伸穿戴式感測器或電極貼片，提供日常健康監測功能。

在大學的化學工程學系中研究生醫材料，陳郁君指出，生醫產品的開發是一條從概念、實驗、法規驗證到產品化的長鏈，無法靠單一實驗室完成，需要學術單位、產業、臨床醫師與政府法規單位的共同參與。唯有不同領域各司其職，齊心合作，才能快速將學術成果轉譯為商業化的醫療產品。成功的產學合作，不只產品讓糖尿病患者等有需求的人獲利，也能連結學術與產業，培養畢業後可以在業界獨立前進的人才。