3D打印眼角膜?？茖W(xué)家們利用3D打印制造出了覆蓋在眼睛上的一層薄薄的保護(hù)膜，稱為角膜，這是人造角膜最先進(jìn)的版本。如果技術(shù)進(jìn)步，它可以幫助數(shù)百萬(wàn)人獲得光明。
紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的組織工程師，也是人造角膜的創(chuàng)始人之一Che Connon說(shuō)，很難找到墨水的一種正確配方，必須足夠薄，能通過(guò)3D打印機(jī)噴嘴噴出。這種生物墨水不僅要非常薄，它也必須足夠堅(jiān)硬，才能保持其3D結(jié)構(gòu)的形狀。為了獲得正確的一致性，研究人員添加了一種名為海藻酸鈉的膠狀果膠和從供體角膜提取的干細(xì)胞，以及一些稱為膠原蛋白的雜蛋白。
角膜是第一個(gè)光線穿過(guò)的晶狀體，最終在眼睛的后部落入視網(wǎng)膜。角膜損傷—— 受傷或感染——- 可能會(huì)使視力受損，甚至導(dǎo)致失明。目前，已損壞的角膜被經(jīng)由過(guò)世捐贈(zèng)者的健康角膜所取代，但還是沒(méi)有足夠的捐獻(xiàn)角膜來(lái)滿足需求。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù)，全球各地約有500萬(wàn)人失明，是由于感染傷害了他們的角膜。
今天在實(shí)驗(yàn)眼科研究期刊中描述的這項(xiàng)新技術(shù)并沒(méi)有完全消除對(duì)角膜捐獻(xiàn)的需求—— 這些是使干細(xì)胞成為配方的關(guān)鍵。但是，Connon說(shuō)，利用這種技術(shù)，捐贈(zèng)會(huì)走得更長(zhǎng)遠(yuǎn)。以前是用一個(gè)健康的角膜代替一個(gè)損壞的角膜，現(xiàn)在你可以從一個(gè)捐贈(zèng)的角膜上生長(zhǎng)足夠的細(xì)胞來(lái)打印50個(gè)人造角膜。
為了弄清究竟要打印什么，團(tuán)隊(duì)還必須弄清楚人類角膜的形狀。因此，研究人員使用特殊相機(jī)對(duì)志愿者的眼球進(jìn)行成像，并創(chuàng)建其角膜的3D模型。然后，團(tuán)隊(duì)將該模板供應(yīng)給3D打印機(jī)，該打印機(jī)將生物墨水噴射到Jello的支撐床上以創(chuàng)建角膜。看起來(lái)就像一個(gè)柔軟的隱形眼鏡，在一個(gè)黏黏的浴缸里。
但是，在這些人造角膜甚至接近人眼的程度前，還有很長(zhǎng)的路要走：Connon希望首先對(duì)打印過(guò)程進(jìn)行微調(diào)，他說(shuō)，人造角膜也需要通過(guò)動(dòng)物的安全性研究。但這項(xiàng)研究證明，你可以3D打印看起來(lái)像角膜的東西，并且包含大部分相同的成分。這也是研究人員首次重新創(chuàng)造出角膜獨(dú)特的彎曲形狀。Connon說(shuō)這是人造角膜工作的關(guān)鍵：“沒(méi)有形狀，你就不算是一個(gè)角膜—— 你必須還有別的東西。”
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