一种叫做角膜角化细胞的细胞天生就会在眼睛受伤时伸出援手。然而，这种自然愈合过程有时会失败，导致疤痕和失明。科学家们仍在试图了解其中的原因。德克萨斯大学达拉斯分校的生物工程师大卫·施密特克博士进行了一项新研究，旨在帮助解开这个谜团。施米特克和他的团队已经在实验室中演示了一种制造微小的胶原纤维链的技术，以促进眼睛修复过程的进一步研究。埃里克·琼森工程与计算机科学学院的生物工程教授施密特克说:“角化细胞如何修复组织以及为什么在某些情况下会留下疤痕，我们还不太清楚。”“我们想出了一种方法来模拟损伤模型，这样我们就可以观察细胞在受伤时如何反应。”
德克萨斯大学西南医学中心眼科教授、生物医学工程研究生项目主席马修·佩特尔博士最初向施密特克寻求帮助，希望他能找到一种新的方法来研究纤维的形态和地形图如何影响角膜细胞行为。这些线状结构在眼睛中以交错的方式排列，作为引导角化细胞受伤的途径。
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德克萨斯大学达拉斯分校的这项研究利用了施米特克在微流控设备方面的专业知识。微流控设备是手掌大小的透明塑料片，其中包含一根头发大小的小通道。他正在使用这些设备来制造纤维。施米特克的研究团队，包括本科生和研究生，将胶原蛋白注射到通道中。胶原蛋白流经通道时发生聚合，形成排列整齐的原纤维，其结构与角膜组织中的胶原原纤维相似。
施米特克正在与德克萨斯大学达拉斯分校的生物工程助理教授维克多·瓦纳(Victor Varner)博士合作，瓦纳博士专注于角化细胞如何感知与之相互作用的原纤维的硬度或柔软程度。研究人员计划研究纤维的密度、弹性和维度如何影响角化细胞。例如，角化细胞在排列的胶原纤维上的行为与随机排列的胶原纤维上的行为不同，Schmidtke说。
这项研究可以帮助开发减少角膜瘢痕的治疗方法，并指导组织移植的工作。这些模型也可以应用于研究人员需要研究细胞模式和行为的其他领域。施米特克在德克萨斯大学达拉斯分校和德克萨斯大学西南分校的实验室进行他的研究。他说:“与德克萨斯大学西南大学的合作，以及在那里拥有研究实验室空间，已经为将工程工具应用于生物医学问题带来了巨大的好处。”
来源:德克萨斯大学达拉斯分校
