■接軌國際,持續創新
在研發方面,本企業的長庚醫院及長庚大學早在多年前就已經在臨床醫學研究、臨床前測試、藥物傳輸技術、新藥開發、藥理研究、組織培養、生藥研究、生醫材料、生物資訊應用、以及生物晶片等研究主題投入大量的人力及物力,目前在臨床醫學、基礎醫學研究、天然生藥、及組織培養等領域都有相當的成果。
此外,有鑑於化學肥料、農藥以及殺蟲劑濫用的現代農業耕種技術方式,已經造成全球土壤快速的貧脊化!再加上精緻的加工食品,被污染的空氣和水源,以及林木的濫伐,都加速影響我們的健康和地球的整體生態與自然環境。為此,本公司在美國德州La Ward鎮,特別設置了佔地十五英畝的農業及環境生物科技研究中心。
該中心擁有一棟多功能綜合研發大樓及五間現代化的新式溫室。特別值得一提的是,這五間溫室除了具有自動調節日照及溫度的功能外,整棟建物全部都座落在經過特殊設計厚達「五十公分」的水泥地面上!
因此,這些溫室都能有效的控制室內潔淨度,也因此具備上述的各種功能和特性,本公司的溫室可以進行一般溫室所無法進行的特殊農業或環境生物科技的研發暨生產工作。以內生菌根菌(endomycorrhizal fungi)為例,這種真原生物(primordial microorganism)可與全球百分之八十以上的植物,包括大麥、玉米、桑樹、茶樹、或各類藥草等糧食及經濟作物形成共生關係,進而幫助植物吸收土壤中的各類養分、礦物質以及水分,因此可減少化學肥料的施用量並降低農地的污染。經過美國研發同仁們多年的努力,本公司目前在「內生菌根菌」的研究及經濟量產技術上均位居世界領導地位。
■整合研發成果,發酵工程領先全球
在製造技術方面包括細菌、真菌、基因工程菌、植物細胞、動物細胞等現代發酵或新陳代謝工程技術以及相關生化下游製程技術,則由本公司結合明志科技大學共同負責開發。發酵或新陳代謝工程技術是生物科技產業化的基礎!因為幾乎所有生物科技的產業化都需要經由發酵或新陳代謝工程技術來實現。
我們可以將生物科技的應用領域按照發酵產物的特性,區分成下列四大類發酵研究領域:
(一)菌體:包括細菌、酵母菌、真菌、植物細胞、昆蟲細胞、動物細胞、以及各類基因工程菌體。
(二)代謝物:涵蓋各類一次或二次代謝產物,如各種胺基酸、核酸、蛋白質、脂類、維他命、多醣體及碳水化合物等。
(三)酵素和生物激素:包括直、支鏈澱粉酵素、纖維素酵素、鹼性蛋白質等各種工業酵素,和現代醫療用激素,如胰島素、紅血球生成素、白血球生長激素等。
(四)生物轉換:利用上述各種細胞中的一種或多種酵素,甚至於一個或數個完整的代謝路徑,來達成各類具有經濟價值的特定生化反應。
■ 持續投入科研,累積永續經營動能
台塑企業擁有完善的管理制度、健全的財務、以及「實事求是」和「追根究柢」的企業精神,再加上經營領域涵蓋了石化、電子、塑膠、纖維、能源、環保、重工以及工務等,因此本企業具備足夠的深度和廣度來發展生物科技產業,此外我們擁有發展生物科技產業所需的技術人才庫,如長庚醫院、長庚大學及明志科技大學等教學研究單位。
本公司於民國八十七年開始規劃發展全方位的現代發酵工程技術並著手建立相關研究設施;目前本公司擁有數間世界級實驗室規模或試量產規模的發酵製程研發設施。
應用微生物暨基因工程研究室
包括分子生物實驗區、無菌無塵室、分析實驗室、菌種改良室、一般微生物實驗區等。
應用微生物室一覽 | 桌上高速離心機 | 低溫震盪培養室 | 菌種研發一隅 | 製備型高效層析儀 |
生技製程開發研究室
包含有植物細胞培養室、動物細胞培養室、微生物反應器實驗室、線上監控區、製程條件分析室等。
動物細胞培養實驗室 | 動物細胞培養實驗室全景 | 製程條件分析室切向流超過濾系統 | 動物細胞培養實驗室 |
動物細胞培養實驗室 | 微生物反應器實驗室 | 動物細胞培養實驗室 | 動物細胞培養實驗室 |
微生物反應器實驗區 | 遠程監控多功能冷凍乾燥機 | 微生物反應器實驗區 | 微生物反應器實驗區 |
微生物反應器實驗區 | 微生物反應器實驗區 | 微生物反應區實驗區 | 植物細胞培養室 |
精密儀器實驗室
配置數台貴重精密儀器,包括自動純化液相色譜/質譜系統、超高效液相層析四極桿/飛行式質譜儀、全自動蛋白質分離純化系統、高性能離子色譜系統,完成有效成分之分析、純化及鑑定。
自動純化液相色譜/質譜系統 | 全自動蛋白質分離純化系統 | 超高效液相層析四極桿/飛行式質譜儀 | 高性能離子色譜系統 |
生技試量產工廠
以及「純化分離技術研究室」包括離心暨過濾區、均質區、濃縮區、純化區,後段加工區等,共計佔地六百多坪。
試量產研究室 | 試量產研究室 | 試量產研究室 | 試量產研究室 |
試量產研究室 | 試量產研究室 | 試量產研究室 | 試量產研究室 |
先進萃取、濃縮作業區
隨著產品功效性實驗成果不斷刊登在國際權威期刊,我們在有效成分的製程設備上,有獨特的設計與建構,一步一腳印的開發出特殊成分菁醇和特殊高分子量多醣飲等產品。
三噸級萃取濃縮設備 | 多功能萃取濃縮設備 |
此外經過研發同仁們多年的努力,本公司目前在「菌種篩選」、「菌種改良」、「培養基設計」、「菌種基因工程」、「菌株分子生物鑑定」「細菌、酵母菌暨真菌製程開發」、「遺傳基因菌株製程開發」、「動、植物細胞株製程開發」、「高密度細胞製程技術」、「生物製程放大技術」、「生物製程最適化技術」、「生物製程確效」、「工業生物製程縮小模擬技術」、以及「新陳代謝工程」等技術領域居國內領先地位並有多項技術層次達到世界水準。
舉例來說,在「高密度細胞製程技術」方面:本公司的技術可使野生大腸桿菌(wild type Escherichia coli)菌體濃度達到130克菌乾重/公升以上;表達外來蛋白質基因工程大腸桿菌(heterologous protein expressed rec-Escherichia coli )依照不同的宿主和質體性質菌體濃度可達到70~100克菌乾重/公升;麵包酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)菌體濃度可達到150克菌乾重/公升以上;Pichia pastoris菌體濃度也可達到185克菌乾重/公升以上。
■技術轉化優質保健食品,改善人類健康與生活品質
在「菌種篩選」及「菌株分子鑑定」方面:本公司在民國八十八年就已經從天然冬蟲夏草(Cordyceps sinensis)生鮮樣品中,篩選出冬蟲夏草菌株,並於八十九年利用分子生物鑑定技巧,比對rDNA 18S和 25S序列間576鹼基,證實本公司擁有的冬蟲夏草菌絲體菌株與天然冬蟲夏草完全相同。
在「培養基設計」及「真菌製程開發」方面:經本公司模擬天然冬蟲夏草生長環境,並搭配培養基組成最適化,以及限制代謝副產物的累積,更重要的是在培養過程中,添加由本公司奈米醫學研究部門從植物礦物質中精製出的奈米級微量元素,最後經由高效液相層析儀證實本公司冬蟲夏草產品和天然冬蟲夏草子實體的營養組成和代謝物均相同。
在「生物製程放大技術」及「生物製程最適化技術」方面:我們的目標是要讓社會大眾都能消費得起我們的產品!因此將發酵製程經由現代各類最適化技巧,如有條件最適化(constrained optimization)或類神經網路製程整合技巧(artificial neural network modeling technique),進而使成本降低是本公司研發同仁們一直努力的方向。以冬蟲夏草菌絲體產品為例,我們的產品和天然冬蟲夏草相比,不但染色體、營養成分和代謝物組成相同,品質也更穩定包括無雜菌污染、無農藥、以及不含有害重金屬等。然而我們產品的售價卻遠低於市面一般產品,這些都是研發同仁們努力的結果。
在「生物製程控制技術」及「生物製程確效」方面:產品的安全性、產品的衛生、以及產品的品質是本公司對所有長庚生技產品絕對不打折扣的三項堅持!因此本公司以現行藥品優良製造規範 (cGMP) 的製程標準來要求所有發酵類保健養生食品的生產製造。以冬蟲夏草菌絲體產品為例,每批冬蟲夏草菌絲體發酵生產時,就必須記錄5個即時線上動態參數(real time dynamic parameter)!
發酵事業部的研究同仁們不但在現代發酵工程技術上學有專精,更重要的是我們都認同公司的理念,我們將我們的愛心以專業的技術融入到產品的開發過程,因此我們以我們的產品為榮!希望您和您的家人也能感受到我們的愛心及祝福!