水凝胶——生物医疗技术的明日之星

你知不知道，我们日常使用的隐形眼镜和化妆品中所用的水凝胶，可以在修补人体主要器官的过程上发挥重要作用？多年来，科学家煞费苦心研究如何令受损的细胞、器官及组织再生，而水凝胶便为再生医学的发展带来突破，全因科学家发现水凝胶聚合物网络结构的高水份含量，有助人体器官与组织自我修复。

2019年，科大工程学院研究生黄嘉钱读到化学及生物工程学系孙飞教授一篇有关智能水凝胶的论文，当中的真知灼见，迅即启发嘉钱著手研究水凝胶在生物医学上的巨大潜力。

「孙教授所研发的智能水凝胶属於经基因改造的弹性蛋白质，成分与人体组织非常相近。」嘉钱一脸钦佩说道人。「这些特质除了有利现行的生物医学研究之外，也为发展新一代疗法铺路。」

挑战生物医学工程学的极限

中学时期的黄嘉钱立志行医，但公开考试成绩不如预期，粉碎了他悬壶济世的梦想。但塞翁失马，焉知非福？嘉钱其後选择於科大攻读生物化学及细胞生物学，最终走进了生物科技的大世界。

取得学士学位後，嘉钱继续攻读科大独有的科技领导及创业哲学硕士课程；这个课程专为有志将创新发明製成产品原型的企业家而设，嘉钱希望从中学习如何为不同生物科技产品开拓市场的技巧。

以叁维结构组成的智能水凝胶能吸收大量水份同时不溶於水，其充足的水份能为组织与器官再生提供绝佳的微环境。此物料具有多种优势和商业潜力，有机会为未来的医疗业带来彻底改变。

嘉钱说水凝胶要发挥其医疗作用，必须具备高生物相容性，正如孙教授研发的智能水凝胶一样。相比之下，传统的水凝胶主要是由合成聚合物或动物胶原等生物提取物製成，容易在人体引起过敏及排斥反应。

嘉钱了解到智慧水凝胶的重大价值後，立即向孙教授提出加入研究团队的请求。

孙教授随後介绍嘉钱认识由他指导的两位博士生王日和杨中光，并将水凝胶商业化的重任交到叁人手上。孙教授的支持令嘉钱成功迈出创业之路的第一步，并令他在医学界创一番事业的儿时梦想逐步实现，影响至深。

团队成立之初，首要目标是尽可能发挥智能水凝胶的潜力。「使用蛋白质製作水凝胶的巧妙之处，在於借用大自然的生物多样性。智能水凝胶为我们在物料设计、物料生物学和生物医学应用上开创新思维。」孙教授说。

「理论上，智能水凝胶能盛载及传递幹细胞到达需要治疗的受损器官，展开器官修复过程。因此，病人未来不一定只能选择器官移植，也能考虑其他医疗方案。」孙教授兴奋地说。

除了推动再生医学的发展，智能水凝胶能因应外部刺激而改变特性，用於盛载及传递药物时更有望提升药物疗效。「透过打针将水凝胶注射进人体後，我们可以用灯光照射注射的部位，让药物於受控的情况下在人体内慢慢释放出来。」孙教授说。

梦想成真

在孙教授的指导下，叁人在2019年创立生物技术初创公司 SPES Tech。团队聚焦水凝胶的研究潜力，致力将水凝胶技术商业化，藉此为细胞培养等生物医学研究项目带来方便。

SPES Tech花费两年时间埋首研发旗舰产品「LitGel」，最近更於深圳设立分部，监督「LitGel」的试产工序， 并暂定於2022年夏季开展大规模生产。

现时遊走於港深两地的嘉钱，对团队现阶段的研发成果感到鼓舞，相信它能够进一步提升大湾区内各界对於水凝胶试剂的兴趣。「疫情驱使更多机构投入研究叁维细胞培养与微型器官作治疗用途，故区内对水凝胶试剂的需求正不断上升。」他说。

SPES Tech的水凝胶产品能製造与人体相似的活体环境，有助研究员更有效及密切地观察细胞在培养过程下的各种反应。此外，「LitGel」具备感光特性，是首种能使用光源安全地采集培养细胞的水凝胶，意味研究员能以非入侵方式采集经叁维培养的细胞，将之用於更深入的实验，同时确保细胞存活率。

「这些细胞培养模型也可简化药物效用的评估工作。它们可用於测试不同候选药物，从中找出最有效的一种继续研发。」嘉钱说。

由於水凝胶能显著减省研究的时间成本，嘉钱相信这优点将会促进各种医学研究的发展，如肿瘤学、再生医学及新药开发等等。更好的是，「LitGel」分为叁支独立包装的试剂，让研究人员可因应各自项目的需要灵活调整成分，调配最适合的试剂。

嘉钱与他的团队努力推广简单、实用又富有弹性的细胞培养产品，成功赢得不少奖项及荣誉。2020年，他们在科大—信和百万奖金创业大赛中勇夺冠军，此前在2019年第五届香港大学生创新及创业大赛中赢得创意项目大奖。团队亦在不同初创培育计划赢得一席之地，如科技界知名的默克中国加速器、香港科学园的生物医药科技培育计划、香港贸易发展局的创业快綫，以及近期最新入选的前海深港青年梦工场。

然而，疫情持续，深港跨境物流运输受阻，导致SPES Tech的企业成本上涨。嘉钱承认公司融资是目前面对的大难关：「对於不少潜在投资者和机构来说，要一时三刻了解细胞培养等深度科技发展带来的长远利益并不容易。我们正加倍努力筹措资金，以支持我们的工作继续下去。」

创业初期，SPEC Tech也获得科大技术转移中心及创业基金提供的种子基金，以资助开设实验室和购买设备。

「我们一开始就知道白手起家创立一间生物科技公司的艰难之处。」嘉钱说。「但事後回看，我也会选择一样的路，因为能将研究结果转变为实际应用，带给我无比满足感。」

直至现在，嘉钱对孙教授的悉心指导仍然感激不尽，也有赖孙教授的庞大人脉网络，让团队能认识不少业界领袖和合作夥伴，如利用水凝胶作叁维血管系统培养研究的科大生命科学部吴若昊助理教授等。

「对於一介学生来说，初试创业可能是项十分吓人的任务，但幸好孙教授一路上给予我大力支持，帮助我度过不少难关。」嘉钱感激地说。「孙教授只比我大几年，我总觉得我们的关係像朋友多於师生。」

嘉钱目前在科大攻读生物工程学博士学位，同时致力将实验室里更多研究成果带进市场。未来，他和其他研究员希望能进一步扩展水凝胶的宽广潜力，将它发展成为个人化药物的有用工具，配合保健行业的最新趋势。

「由播种到收成需要花不少时间，但我对水凝胶的前景充满信心。」嘉钱坚定地说。