從材料科學突破到臨床應用創新：有機仿生專家Gordon WALLACE教授於PAIR傑出講座探索3D生物製造巨大潛力

2026年3月3日，來自澳洲沃隆港大學的Gordon WALLACE教授應邀蒞臨理大校園，主講以「有機仿生與三維生物製造的突破及其臨床應用部署」為題的理大高等研究院傑出學人講座。活動吸引逾120名現場觀眾參與，及近16,000名網上觀眾透過各大社交媒體平台同步收看，反應熱烈。

Wallace教授首先闡述了「有機仿生學」的核心概念，即利用如聚吡咯（Polypyrrole, PPy）等本徵導電聚合物（ICPs），在電子設備與生物組織之間建立無縫介面。這些材料具備在氧化與還原狀態間切換的能力，因而改變導電率和拓撲結構，形成一種動態的「生物通訊」管道。研究團隊透過在聚合物中加入生長因子（如NT3），並配合電刺激，成功顯著改善了神經突觸（neurite）的生長。這項技術有望革新神經系統疾病的治療模式帶來突破，展現出透過調控細胞功能來激發神經分枝的增長。

講座隨後聚焦於材料加工技術方面的突破。Wallace教授指出，石墨烯和碳納米管等先進材料通常難以使用傳統方法加工。為解決此問題，他的團隊研發出可加工的石墨烯水性分散液，並成功應用於濕法紡絲（wet-spinning）和3D擠壓打印（3D extrusion printing）等創新製造技術。其中一項代表性突破成果是「Sutrode」，這種石墨烯基纖維電極，兼具手術縫合線般的柔韌性及高端植入物的電學特性。透過這部裝置，研究人員發現了脾臟與迷走神經之間的直接通訊，此發現為「電子藥物」（electroceuticals）在治療炎症性疾病方面開啟了全新的契機。

講座貫穿著一個生動且鮮明的主題：「莫要獨行」（Don’t Travel Alone）。Wallace教授強調，臨床應用的成功關鍵在於臨床醫生、工程師和監管專家的跨學科合作。他展示了多個合作項目

• 軟骨再生： 「Biopen」是一款手持式3D生物打印機，供外科醫生在手術中將載有幹細胞的支架直接打印到膝蓋損傷處。
• 胰島細胞移植： 利用同軸3D打印技術以構建血管化結構，保護移植的胰島細胞，為一型糖尿病治療帶來新希望。
• 角膜再生：利用電壓縮膠原蛋白生物製造仿生角膜基質，應對全球捐贈角膜短缺的問題。
• 傷口癒合：以源自澳洲綠海藻中提取的多醣「Ulvan」製成生物墨水，模擬人體細胞外基質並加速皮膚癒合。

在總結中，Wallace教授談到了「轉化現實」，指出科研成果要走向臨床，必須克服監管障礙、經濟考量和可擴展性方面等難題。他認為，這些挑戰反能激發創新，推動研究人員在「第四維度」（即工程性能隨時間的變化）中探索突破。他更鼓勵下一代科學家將社會參與和商業信譽納入研究，確保科研成果最終能造福社群。

講座最後由潘樂陶慈善基金智慧能源研究院成員、能源材料講座教授王連洲教授主持問答環節，現場及線上觀眾與Wallace教授進行了深入而精彩的交流。