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3D打印人类眼角膜问世 会给医学领域来带什么影响

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-06-06  浏览次数:47924
核心提示:  3D打印人类眼角膜问世,3D打印技术在医学领域的应用,未来将成为外界关注的焦点。最近来自英国纽卡斯尔大学的科学家们表示,已经创造出了全球首个3D打印人类眼角膜。通过使用独特的“生物墨水”和角膜干细胞,研究人员可以在十分钟之内打印出人类可用的3D打印眼角膜。
   3D打印技术在医学领域的应用,未来将成为外界关注的焦点。
 
  最近来自英国纽卡斯尔大学的科学家们表示,已经创造出了全球首个3D打印人类眼角膜。通过使用独特的“生物墨水”和角膜干细胞,研究人员可以在十分钟之内打印出人类可用的3D打印眼角膜。
 
  如果这种方法在医学界得到认可,那么3D打印眼角膜会为数百万眼角膜移植需求者以及由于眼角膜损伤导致视力障碍人士的福音。
 
  眼角膜是人类眼球的最外层,保护眼球不受有害物质的影响,同时还负责研究大部分的对焦功能。眼角膜具有一定的弹性,如果出现损伤就会引起疼痛和视力障碍。另外一些感染性的眼病也会影响眼角膜的健康,最终导致失明。
 
  根据2016年针对全球眼角膜移植的一项调查结果显示,目前每70例眼角膜移植手术需求中只有一例能够得到满足,因此想要解决这一问题,就必须要借助一定的生物工程技术手段,而这也是3D打印技术的用武之地。
 
  纽卡斯尔大学的科学家发明了一种由藻酸盐和胶原蛋白组成的“生物墨水”,他们将这种生物墨水与人类的角膜干细胞混合在一起,然后进行3D打印,干细胞就会在生物墨水周围开始生长。
 
  根据研究团队的一份报告表明:“目前世界上有很多团队都在寻找一种最理想的生物墨水,让这一过程具有可行性。我们通过海藻酸盐和胶原蛋白混合成一种独特的凝胶,能够让干细胞在里面存活,同时生成一种坚硬的物质,确保其不会变形,并且足够柔软,能够顺利的通过3D打印机进行打印。”
3D打印人类眼角膜问世
  不过该研究负责人表示,目前这项研究还处于早期的概念验证阶段,想要让患者真正使用上这种3D打印眼角膜还需要数年的时间发展。不过至少目前来看,这为将来的大范围人造眼角膜移植提供了一种新思路。
 
  据美国每日科学网站近日报道,英国科学家以供体干细胞、藻酸盐和胶原蛋白为原料,创造出一种特制的“生物墨水”,并首次采用3D打印技术打印出人眼角膜。这意味着,人类未来可获得无限供应的眼角膜。当然,这种眼角膜用于移植可能还需假以时日。
 
  纽卡斯尔大学组织工程学教授车康恩(音译)领导的团队在近日出版的《实验性眼研究》杂志上报告称,他们将健康人士捐赠的眼角膜干细胞(眼角膜基质细胞)与藻酸盐、胶原蛋白混合,制造出一种能用于3D打印的“生物墨水”,随后使用一台廉价3D打印机,将生物墨水成功挤压成同心圆,最终形成人眼角膜的形状,整个打印过程不足10分钟。而且,研究表明,干细胞可以继续发育。
 
  车康恩表示:“全球很多团队都在努力研制理想的生物墨水,希望使这一过程切实可行。我们的‘秘密武器’是藻酸盐和胶原蛋白混合而成的凝胶,其可以保持干细胞的活力,同时产生足够坚硬(可以保持其形状)又足够柔软(可从3D打印机的喷嘴挤出)的材料。”
 
  研究人员也证明,他们可以通过扫描病人的眼睛获得数据,快速打印出大小和形状合适的眼角膜。
 
  当然,车康恩也指出:“这种3D打印出来的眼角膜还需接受进一步测试,用于实际移植可能还需几年时间。但我们已经证明,使用从人眼获得的材料来打印眼角膜完全可行,这一方法有望解决全球眼角膜紧缺这一难题。”
 
  作为人眼的最外层组织,眼角膜的主要作用是聚焦视线——如果把眼睛比喻为相机,眼角膜就是相机的镜头。目前可供移植的眼角膜极其短缺,全球约有1000万人需要手术来防治由于沙眼等疾病而导致的角膜盲;此外,由于烧伤、事故或疾病引起的角膜功能障碍,导致约500万人完全失明。

 

 
 
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