中央研究院基因體研究中心研究員張瑛芝，開發出一種仿生物膜塗層，能在1c.c.血液、十億顆血球中，找出僅有數顆的循環腫瘤細胞（Circulating Tumor Cell，簡稱CTC），辨識靈敏度領先國際大廠數十倍；這項技術號稱「癌細胞捕手」，能「活捉」腫瘤細胞，為零期癌的篩檢帶來希望。
有了這門技術，2013年張瑛芝在美國創立癌症檢驗公司，創下亞洲第一家拿到循環腫瘤細胞實驗室認證的紀錄；這也是中研院第一家新創公司，說服矽谷投資人、解鎖募資技能的她，成了科研有成、又有創業經驗的科學家。
但張瑛芝並不滿足。
「活抓」腫瘤細胞後，還要把它養大、養多，做更多應用。她進一步開發微量細胞增量技術——R³CE（Rapid, Reproducible, Rare Cell 3D Expansion）3D細胞培養技術，方法、產量和所需時間，都比現有細胞培養技術更好。
只要兩週，就能在病人體外養出3D癌細胞球
將3D細胞培養技術用於精準醫療，漸受重視。根據MarketsandMarkets的市場研究數據，細胞培養市場規模，將從2019年的160億美元成長到2024年的292億美元，年均複合成長率12.7%。
但目前主流仍是2D單層細胞培養，與臨床應用相關性較低；而3D培養已證實具高度臨床相關性，只是技術成本高、困難又複雜，且難以觀察。
但方圓細胞生醫的全球獨創、無支架3D細胞培養技術——R³CE，可將循環腫瘤細胞（CTC）、組織切片、幹細胞或永生細胞株，從單一細胞生成3D結構細胞組織。
以循環腫瘤細胞培養來說，市面上的3D細胞培養技術，普遍使用大量細胞（原始腫瘤、幹細胞）聚合成細胞球，產量低、耗時、操作難度高；但R³CE技術只需少量活的循環腫瘤細胞，即可在2D面上進行3D培養，兩星期即可讓單一細胞長成3D細胞球；不僅產量高，細胞球尺寸高度一致性、分布均勻，且操作流程和費用都與2D細胞培養相差無幾。
也就是說，有了R³CE平台，換上R³CE技術和其創新材料，便能無痛將2D設備和人員轉為3D培養。此技術培養效率高、適用各臨床檢體，可直接應用於藥物篩檢、DNA／RNA檢測分析等精準醫療範疇，深具商業化潛力。
R³CE技術平台，是張瑛芝的科研團隊，在液態活檢和細胞培養頂尖實驗室進行15年的研究成果；目前已與國家實驗動物中心、台大醫院、臺北榮總、林口長庚、高醫、美國史丹福大學以及多家AI公司進行合作。
R³CE技術可將單一細胞培養成3D結構細胞組織，操作流程、費用皆和2D細胞培養技術相差不多。圖片來源：張瑛芝團隊提供
「看到一、兩隻螞蟻出現在蛋糕周圍，就要殺掉」
這樣一套技術，能如何嘉惠癌症患者？
臨床研究發現，癌症患者若可經由精準醫療篩選出標靶用藥，治療成效可比一般用藥大幅提高。
傳統做法是，患者須試吃多種藥物以找出療效較好的藥；但每種癌症都有多種常用化療藥和標靶藥，如乳癌藥就多達30餘種；在體外培植癌細胞代替真人試藥，可以避免副作用、節省試藥時間和藥費。
只是，國外曾用老鼠實驗並測試用藥，但成功率低，且至少需六個月；對於急需治療的癌症患者，根本緩不濟急。
但張瑛芝團隊的R³CE技術，可以大幅縮短時間。
它的腫瘤檢測，可從各種臨床檢體，包括液態活檢（Liquid Biopsy）等著手，從血液檢體中的循環腫瘤細胞切入——不必手術侵入體內取得腫瘤切片，只需抽取癌友一管血液，再以R³CE技術進行體外增殖；待兩星期後形成患者的「體外腫瘤」，即可同步進行多種抗癌藥物的測試，作為患者治療前的輔助診斷、協助醫師選擇最有效的藥物。
「體外腫瘤」極似患者體內的癌腫瘤，故能模擬出每位癌友的癌細胞對不同標靶藥和化療藥的反應，包括抗藥性。
如此，不但提高治癒機率，還可供治療過程中判斷腫瘤轉移、癒後追蹤和藥效評估等，是一種新的個人化醫療模式。
未來，甚至可在不必見到病人的情況下、癌症尚未開始擴散或生成時，就能找到標靶、直接下藥。「這就像看到一、兩隻螞蟻（癌細胞）出現在蛋糕周圍時，就要殺掉，才不會讓牠們帶來一大群螞蟻（癌細胞增長或轉移），」她比喻，R³CE與癌藥篩檢，是預防和及早處理的概念。
張瑛芝觀察，生醫業正迎向三大趨勢：
第一，2035年起歐美將禁止動物實驗。
第二，個人化醫療和精準醫療。未來，去醫院抽一管血，就能跑出各項數據供醫師看診和評估。
第三，細胞治療。細胞本身就是「藥」，所以要朝向更自動化、好的細胞生長模式，目前已有眾多新創投入。
她的R³CE技術，正與這三大趨勢浪頭並進。（延伸閱讀｜智慧醫療懶人包》八張圖，一次搞懂智慧醫療的定義、應用與台灣的挑戰）
中研院研究員張瑛芝（左三）研究員帶領團隊，先後成功開發出活捉癌細胞、體外高效培養細胞球等技術。圖片來源：中研院基因體研究中心網站
台灣不比美國差！本土技術取得美國FDA醫材許可
提高治癒率、縮短製藥時程，是醫藥學研界共同努力的目標。以此來看，R³CE技術平台的市場機會大，可取代2D培養、建置最大的多樣性細胞庫，做到個人化建模，並實現精準醫療。
從商業應用方面來看，亦不失為務實且精準的體外檢測平台；細胞培養期短且取用簡易，有利於切入臨床治療，協助醫師診斷，對癌症精準醫療及再生醫學的發展及實踐，有極大幫助。
此外，透過R³CE技術能加快臨床建模時間，短期可成為精準醫療上的突破口，大幅拓展精準醫療的應用範疇；長期而言，方圓細胞生醫可望建立人源化腫瘤資料庫，為生醫發展提供重要平台。
2020年，張瑛芝團隊便以「癌症精準醫療的類腫瘤系統與資料庫」，獲得國家新創獎的學研新創獎；在科技部價創計畫支持下，同年八月，她再成立方圓細胞生醫（AcroCyte Therapeutics Inc.），將一個細胞視為一個宇宙，「這是一個有機體，慢慢會整個建構起來；這是很大的題目，也是一個活水，但不要設分水嶺，而是需要大家一起來做，以橫向連結把各部分都兜起來。」
隔年，張瑛芝在美國創立的公司也取得FDA突破性醫材許可（Breakthrough Device Designation），那是第一個透過血液檢測大腸直腸癌獲得的殊榮，原始技術就來自台灣，可見台灣的生醫材料領域，擁有堅實人才與創新能力。
她說，這是最欣慰的一件事。
張瑛芝團隊2020年獲得國家新創獎，並進一步成立生醫公司。圖片來源：新創幫網站
張瑛芝在台灣與美國兩地求學、生活、教學、研究和創業；她觀察，矽谷變化很快、流行度高，創意與人才源源不絕。「但我們不比美國差！」她強調，心態很重要，要有自信可以走出不同的路，並做出成功案例，那麼，台灣也能成就領先世界的技術。
從中研院到產業，張瑛芝認為只是場域轉換，有些研究適合在研究單位進行，有些則適合在企業中做；「科學研究者有責任將實驗室的成果與社會大眾分享，」但方式非常多元，從期刊發表、教學演說到技轉商品化，都是可快速放大學術成果的途徑。
但這條路不好走。張瑛芝說，10年來，中研院和團隊都很辛苦，無論是決定商業模式或說服醫師，每件事都不會、每個人都在學，「任何事都很具挑戰性。」
她認為，此刻生醫產業需要懂得商業化的人，值得年輕人投入參與。現在環境與10年前不同，很多醫師比較瞭解、也願意合作，加上政府支持，規則、社群也有了，產業整軍待發。
張瑛芝期許，台灣社會對於「成功」的定義可以更多元，「身為科學家，發明出好的技術，讓技術發揮用處，轉化為商品作出貢獻，這就是成功！」
「對於10年後的全新世界，你想好現在該要做什麼了嗎？」這是張瑛芝對自己的提問，你的答案呢？（延伸閱讀｜詹益鑑：找出「美國不能競爭、中國不能模仿」的商業模式 比「投入智慧醫療」更值得問How＆Why）
