英國(guó)研究出3D打印人類眼角膜新材料

陳紅

英國(guó)紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的科學(xué)家近日成功地3D打印了第一個(gè)人類角膜，該技術(shù)成熟以后可用于未來(lái)無(wú)限量供應(yīng)角膜。這種角膜使用的3D打印機(jī)比較簡(jiǎn)單，關(guān)鍵在于所使用的生物墨水。研究人員將來(lái)自健康供體角膜的干細(xì)胞與藻酸鹽和膠原蛋白混合在一起，創(chuàng)造出可以3D打印的“生物墨水”解決方案。

使用簡(jiǎn)單的低成本3D生物打印機(jī)，生物墨水在同心圓中被擠出形成人類角膜的形狀，過(guò)程不到10分鐘，隨后干細(xì)胞開始生長(zhǎng)。該團(tuán)隊(duì)還表明，他們可以通過(guò)掃描眼睛來(lái)打印角膜以符合患者的獨(dú)特要求，他們可以使用這些數(shù)據(jù)快速3D打印符合尺寸和形狀的角膜。

這次使用的原材料是獨(dú)特的凝膠，海藻酸鹽和膠原蛋白的組合，使干細(xì)胞保持活力，同時(shí)材料夠堅(jiān)硬以保持其形狀，而且足夠柔軟以從3D打印機(jī)的噴嘴擠出。許多3D打印研究團(tuán)隊(duì)一直在追求理想的生物墨水，這種墨水被開發(fā)，將使這一過(guò)程成為可能。

在室溫下細(xì)胞在類似的水凝膠中可以存活數(shù)周，研究團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在使用含有干細(xì)胞的生物墨水，如果開始打印組織后，不必?fù)?dān)心分別生長(zhǎng)細(xì)胞。作為人眼的最外層，角膜在聚焦視覺中具有重要作用，但可用于移植的角膜缺口很大。

目前，全球約有1 000萬(wàn)人需要手術(shù)來(lái)預(yù)防由于沙眼等傳染性眼病引起的角膜失明。約有500萬(wàn)人由于燒傷、事故或疾病引起的角膜功能障礙患有完全失明。3D打印角膜現(xiàn)在將進(jìn)行進(jìn)一步的測(cè)試，距離將其用于移植手術(shù)還有一段時(shí)間。但使用患者眼睛的數(shù)據(jù)進(jìn)行角膜印片是可行的，并且這種方法有可能對(duì)抗世界范圍內(nèi)的角膜短缺問(wèn)題。