Associate Professor Yao, Graduate School of Biotechnology and Bioengineering, has spent years in human umbilical cord blood research. His accomplishments win University-Industry partnership awards in 2014 and 2016, granted by Department of Engineering and Technologies, Ministry of Science and Technology. Dr. Yao combines his research with U.S. patented “Hematopoietic Stem Cells Serum-Free Medium” to improve the human umbilical cord blood banking. Different from the traditional stem cell culture method, Dr. Yao’s approach increases the number of hematopoietic stem cells nearly a hundred times in ten days and breaks through the limit of 40-kilogram body weight in the hematopoietic stem cell transplantation.
Dr. Yao says with the culture system of the hematopoietic stem cell serum-free medium, his method can produce and store the maximum amount of human umbilical cord blood, by establishing the protocols of separation, vitalization, Cryopreservation and freeze-drying. Dr. Yao’s practice is significantly ahead of the existing technology in increasing the number of cell proliferation, enhancing the application value of umbilical cord blood plasma value. The most successful part in his accomplishment is the breakthrough in fundamental research and clinical treatment of bottlenecks and further use of umbilical cord blood preservation and regenerative medicine.
(元智大學化材系副教授姚少凌/照片由本報提供)
元智大學化材系副教授姚少凌長期專研(幹)細胞工程等研究，其一系列的產學合作成果「臍帶血血漿加值應用技術」獲科技部工程司103年產學成果傑出獎以及105年產學成果簡報特優獎，並結合於2014年獲得之美國專利「造血幹細胞無血清培養基」，有別於傳統的幹細胞培養方法，只要十天就能讓造血幹細胞數量增加近百倍，一舉突破過去移植體重四十公斤的限制，也讓臍帶血的保存可以造福更多人。
臍帶血中因含有造血幹細胞，因此可以用來作為臨床治療上的應用。而造血幹細胞是指從血液或是骨髓中分離出的一種幹細胞，該細胞具有自我更新的能力、快速生長能力以及分化成為各種成熟血液細胞的能力。在生物體中負責骨髓造血功能與免疫系統的新生與修復。目前全球每年約有7萬多個造血幹細胞移植案例，可以用來治療白血病、淋巴瘤、地中海型貧血、黏多醣症、血液再生不良、先天性免疫不全及自體免疫失調等疾病，也可以在癌症化學治療或放射線治療後，幫助病人造血與免疫系統的再生。
姚少凌表示，目前造血幹細胞在基礎研究與臨床應用上最大的瓶頸就是能夠取得的數量稀少，造成許多後續的研究與臨床應用難以進行深入或是大規模的實驗以及重覆確效。因此找尋體外(ex vivo) 增殖培養的方式來增加造血幹細胞的數量，並保持其造血幹細胞原始的特性，便成為目前造血幹細胞在基礎研究與臨床應用上最重要的課題。
姚少凌說，異種動物血清的添加，是目前(幹)細胞體外增殖培養過程中常見的培養方法，同時可以提供許多荷爾蒙、生長因子、蛋白質與營養源等的成分，但是異種動物血清的生產與使用始終伴隨倫理爭議與使用限制，因此開發異種動物血清的取代物，亦是目前生物醫學與細胞培養等研究的重要課題。原屬於醫療廢棄物之臍帶血血漿，經本實驗研究後，經過特殊處理可以製備成血小板濃厚血漿，其中血小板會在適當之活化劑存在下，被激活並釋放多種生長因子，顯示可做為有效之異種動物血清替代物的潛力。
姚少凌表示，本研究技術在於，建立臍帶血血漿的分離、活化與冷凍乾燥等製程，使其產生最大量的生長因子並得以長期保存，最後再利用其添加於早期所成功開發的「造血幹細胞無血清培養基」的培養系統中，取代異種動物血清的添加，建立一個大量增殖造血幹細胞的技術，提供大量且具有功能性的造血幹細胞，而且在細胞數量增殖上，大幅領先現有技術。並為臍帶血血漿的應用價值加值，突破造血幹細胞在基礎研究以及臨床治療上的瓶頸與限制，進一步應用於臍帶血保存與再生醫學，乃本研究成功之處。
此一系列的研究成果獲科技部工程司103年產學成果傑出獎以及105年產學成果簡報特優獎，結合於2014年獲得美國專利的「造血幹細胞無血清培養基」(Optimizing Culture Medium for CD34<+>Hematopoietic Cell Expansion)，有別於傳統的臍帶血培養及保存方法，只要十天就能讓造血幹細胞數量增加近百倍，一舉突破過去移植體重四十公斤的限制，也讓臍帶血的保存可以造福更多人；除了將此技術應用在基礎研究，解決幹細胞研究細胞數量不足的問題，長程目標是尋求與醫學中心的合作，進行臨床人體實驗，為台灣的幹細胞移植再生醫學，寫下歷史的新頁。