3D列印眼角膜來了

從剛開始的遙遠陌生到茶餘飯後的閑談，3D 列印技術已經越來越被人們所熟知，大家對它的期待也越來越高。經過科學家們的努力，3D 列印已經在許多領域運用，其中最受矚目的算是醫學方面了。對於研究人員來說，3D 生物列印有助於實驗研究，而對於患者來說，這為器官移植描繪了一個美好的未來。 近日，《實驗性眼研究》雜誌刊發論文顯示，英國紐卡斯爾大學的研究人員用 3D 生物印表機和「生物墨水」成功複製了人類的眼角膜，未來將有望無限量供應。

含有幹細胞的「生物墨水」

突破

我們都知道，當眼角膜不幸受損後，如果不能靠治療修復，想要重新看清世界，只有換上新的眼角膜，而這一過程只能靠「等」。如今有了3D生物列印的助力，苦等的人們有了新的希望，換眼角膜的幾率也會上升。英國紐卡斯爾大學遺傳醫學研究所的研究人員稱，他們用3D生物印表機和「生物墨水」成功複製了人類的眼角膜。這項技術意味著，如果未來能實際使用，或許能讓眼角膜實現無限供應。

這種「生物墨水」是由捐贈者眼角膜的幹細胞（人類角膜基質細胞）、海藻酸鹽和膠原蛋白混合製成的。研究人員利用3D生物印表機，將「生物墨水」按照同心圓的「路徑」擠壓成型，從而形成人體眼角膜的形狀。據悉，等待人工眼角膜「新鮮出爐」的時間只有不到10分鐘。

「我們獨特的凝膠結合了海藻酸及膠原蛋白，能使幹細胞保持活性。」紐卡斯爾大學組織工程教授切·康諾表示，世界上許多團隊一直都在尋找理想的「生物墨水」，為的就是讓這一過程變得可行。

康諾說，這次的成功基於之前的各種嘗試。他們曾讓細胞待在類似的水凝膠中，並讓它在室溫下存活了數周。而最新研製的含有幹細胞的「生物墨水」，在能夠列印組織的同時，省去了單獨培育細胞的步驟。而研究表明，幹細胞還可以繼續發育。

研究人員稱他們可以「訂製」眼角膜，來滿足患者眼睛的特別需求。列印組織的尺寸是從實際的眼角膜上獲取的。通過掃描患者的眼睛，可以根據數據快速列印出大小、形狀相匹配的眼角膜。

全球眼角膜捐獻嚴重短缺

現狀

眼角膜是眼睛的外部結構，「工作職能」包括聚焦光線和保護內眼。根據美國眼科學會的資料，眼角膜是由細胞層構成的，這些細胞層保護我們的眼睛，同時提供清晰的視覺。眼角膜必須保持清晰、光滑、健康，才能有良好的視力。如果有疤痕、腫脹或者受損，光線就不能正確地聚焦到眼睛裡，就會導致視力模糊或引起眩光。

當眼角膜不能被治癒或修復時，就只剩下眼角膜移植一種方法了。通常，捐贈者都是在去世後將自己的眼角膜捐獻或贈給需要的人。

這一移植不存在器官移植可能面臨的適應性問題，也就是說，眼角膜移植不需要等待「匹配」的捐獻者。不過，和器官捐獻面臨的相同困境是，眼角膜也處於「供不應求」的狀態。健康眼角膜的捐獻者並不多，而需求確實居高不下。目前，世界範圍內有1500萬人在等待手術，這些人患有可能導致眼角膜受損甚至失明的沙眼等傳染性眼病。另有500萬人因燒傷、撕裂傷、擦傷或其他疾病引起的眼角膜瘢痕而完全失明。

2016年的一項研究提到，全球每70個眼角膜患者中，只有1人可以得到眼角膜移植，這足以說明全球可供移植角膜數量的嚴重短缺。3D列印眼角膜這一技術能夠增加「貨源」，藉助每位捐獻者的幹細胞「生產」出多個眼角膜。而研究人員現在需要做的就是確保這種列印眼角膜的「品質」，包括不會造成人體排斥，能夠正確聚焦光線等。康諾稱，為了能更有把握，距離移植的那一天可能還要再等待幾年，不過這項研究向大家展示了列印眼角膜的可行性，並且是解決眼角膜全球短缺的好方法。

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