國研院建置互動式實驗動物顯微手術基地
【記者鍾佩芳/台北報導】 2025/03/12

為優化國內顯微手術專業職能,國科會轄下國家實驗研究院國家實驗動物中心建置「互動式實驗動物顯微手術教育基地」,利用現場、遠距及串流媒體整合的混成式教學模式,有助於學員迅速掌握顯微手術的細節和技巧,對於藥物測試、新治療技術的發展有很大幫助,且可大幅減少實驗動物的犧牲,落實動物實驗三R(取代、減量及優化)。

在測試新藥時,經常會利用顯微手術在小型實驗動物(例如實驗大小鼠)身上模擬疾病發生,例如模擬血管栓塞造成的腦中風或心肌梗塞,以測試新的治療方法或血管藥物;模擬腫瘤形成及器官移植情境,來測試新的腫瘤藥物或抗排斥藥。其他如新的治療技術,例如幹細胞治療、微型藥物傳輸裝置植入等,也常需要利用實驗動物顯微手術來進行前導測試。另外,因實驗鼠育種及人工生殖技術訓練等需求,需進行體外受精、基因改造及胚冷凍操作,也必須在顯微鏡下執行胚操作及熟練胚移植等顯微手術。

傳統顯微手術教學是一群學生圍在老師身邊,與老師一起觀看一台顯微鏡螢幕;「互動式實驗動物顯微手術教育基地」採一人一機,利用現場、遠距及串流媒體整合成混成式教學模式,老師在教育基地執行手術,學生可在任何地方透過螢幕觀看,迅速掌握顯微手術的細節和技巧。教育基地中則可容納十二名學生,當學生執行手術時,老師可以同時看到十二名學生的操作現況,隨時指正,也可將學生犯的典型錯誤分享到所有學生的螢幕,減少其他學生發生同樣錯誤的機率。

過去要練習實驗動物顯微手術,必須使用活體動物,造成大量犧牲。國研院動物中心特地開發出實驗動物的仿生教具如皮膚、血管、導管等,讓初學者先利用仿生教具練習手感,熟練後再使用活體動物進行手術,可大幅減少訓練期間犧牲動物。

另一方面,因為技術提升,也可增加手術成功率及動物存活率,可再進一步減少因手術失敗而犧牲的實驗動物。以腦血管栓塞手術為例,在教育基地經過一人一機、隨時接受指正的方式來學習,並先使用仿生教具練習手感後,受訓學員的手術成功率幾乎可達百分之百,相較一般實驗成功率不到八十%的狀況,每次實驗可減量至少二十%的實驗動物。

顯微手術教育基地的完成,除了有利於精準疾病治療策略之測試與探索,也有助於其他顯微鏡相關教學訓練的發展。因此,除了顯微手術外,此教育基地也擴充了胚操作訓練設備,以利於人工生殖技術、投藥採樣等動物操作技術之訓練,是國內唯一兼具仿生手術訓練、存活顯微手術、胚操作訓練、動物投藥技術訓練及科學普及教育的訓練場域。