英國研究出3D打印人類眼角膜新材料

陳紅

英國紐卡斯爾大學的科學家近日成功地3D打印了第一個人類角膜，該技術成熟以后可用于未來無限量供應角膜。這種角膜使用的3D打印機比較簡單，關鍵在于所使用的生物墨水。研究人員將來自健康供體角膜的干細胞與藻酸鹽和膠原蛋白混合在一起，創造出可以3D打印的“生物墨水”解決方案。

使用簡單的低成本3D生物打印機，生物墨水在同心圓中被擠出形成人類角膜的形狀，過程不到10分鐘，隨后干細胞開始生長。該團隊還表明，他們可以通過掃描眼睛來打印角膜以符合患者的獨特要求，他們可以使用這些數據快速3D打印符合尺寸和形狀的角膜。

這次使用的原材料是獨特的凝膠，海藻酸鹽和膠原蛋白的組合，使干細胞保持活力，同時材料夠堅硬以保持其形狀，而且足夠柔軟以從3D打印機的噴嘴擠出。許多3D打印研究團隊一直在追求理想的生物墨水，這種墨水被開發，將使這一過程成為可能。

在室溫下細胞在類似的水凝膠中可以存活數周，研究團隊現在使用含有干細胞的生物墨水，如果開始打印組織后，不必擔心分別生長細胞。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1 000萬人需要手術來預防由于沙眼等傳染性眼病引起的角膜失明。約有500萬人由于燒傷、事故或疾病引起的角膜功能障礙患有完全失明。3D打印角膜現在將進行進一步的測試，距離將其用于移植手術還有一段時間。但使用患者眼睛的數據進行角膜印片是可行的，并且這種方法有可能對抗世界范圍內的角膜短缺問題。