视力疼痛的眼睛-第一个3D打印人类角膜

Steve Swioklo博士，与Che Connon教授合著(右)。

来源:纽卡斯尔大学

角膜作为人眼的最外层，在聚焦视觉方面起着重要作用。然而，可用于移植的角膜严重短缺，全世界有1000万人需要进行手术，以防止因沙眼(一种传染性眼病)等疾病导致的角膜失明。此外，近500万人由于烧伤、撕裂、擦伤或疾病造成的角膜瘢痕而完全失明。

这项概念验证研究发表在《实验眼科研究》杂志上，报告了如何将来自健康供体角膜的干细胞(人类角膜基质细胞)与海藻酸盐和胶原蛋白混合在一起，创造出一种可以打印的溶液，即“生物墨水”。使用一种简单的低成本3D生物打印机，生物墨水被成功地挤压成同心圆，形成了人类角膜的形状。打印出来不到10分钟。然后这些干细胞被展示给培养或生长。

独特的bio-ink

领导这项工作的纽卡斯尔大学组织工程学教授切·康农(Che Connon)说:“世界各地的许多团队都在追求理想的生物墨水，以使这一过程可行。“我们独特的凝胶——海藻酸盐和胶原蛋白的组合——使干细胞存活，同时产生一种材料，它足够坚硬，保持其形状，但足够柔软，可以从3D打印机的喷嘴中挤出来。这是建立在我们之前的工作基础上的，我们在室温下用类似的水凝胶使细胞存活数周。现在我们已经准备好使用含有干细胞的生物墨水，允许用户开始打印组织，而不必担心单独培养细胞。”

包括第一作者、纽卡斯尔大学遗传医学研究所的阿比盖尔·艾萨克森女士在内的科学家们还证明，他们可以根据病人的独特规格构建角膜。打印出的组织的尺寸最初来自于一个真实的角膜。通过扫描病人的眼睛，他们可以利用这些数据快速打印出匹配大小和形状的角膜。

康农教授补充说:“我们的3D打印角膜现在还需要进行进一步的测试，还需要几年的时间才能达到可以用于移植的地步。”然而，我们已经证明，用病人眼睛的坐标来打印眼角膜是可行的，这种方法有潜力解决世界范围内的眼角膜短缺问题。”

尼尔·埃比尼泽博士是“为视力而战”组织的研究、政策和创新主任，他说:“我们很高兴纽卡斯尔大学的研究人员成功地利用人体组织开发出3D打印角膜。新利18官方这项研究突出了这一领域所取得的重大进展，这项研究将使我们更近一步减少对捐赠角膜的需求，这将对一些失明患者产生积极影响。然而，值得注意的是，这种方法还需要几年的时间才能应用到患者身上，而且由于英国国内角膜组织短缺，人们继续捐献角膜组织进行移植仍然是至关重要的。角膜移植可以让人重获光明。”