眼角膜作為人眼最外層,角膜在聚焦視覺中具有重要作用,在全球范圍內,有數(shù)千萬人因為角膜相關的疾病而出現(xiàn)視力衰弱,甚至失明。根據(jù)世界衛(wèi)生組織此前發(fā)布的《視力殘疾全球數(shù)據(jù)報告》顯示:我國共有盲人800多萬人。其中,角膜疾病是最重要的致盲眼病之一,同時,在全球,角膜盲患者約有6000萬名,我國則約有400多萬名,并且還在以每年10萬人的新增患者速度在上升,而角膜移植作為最有效的治療方式,卻面臨著非常短缺的窘?jīng)r,單就我國為例,每年全國捐獻角膜不足5000例,遠遠無法滿足需要。不過,最近的一項研究成果或將改變這種現(xiàn)狀。
日前,紐卡斯爾大學的研究人員在《實驗眼科研究》(Experimental Eye research)上發(fā)文稱,他們將健康人士捐贈的眼角膜干細胞(眼角膜基質細胞)與藻酸鹽、膠原蛋白混合,制造出一種能用于3D打印的“生物墨水”,隨后使用一臺3D打印機,將生物墨水成功擠壓成同心圓,打印出了世界上首個人工角膜,且整個打印過程不足10分鐘,而且研究表明干細胞可以繼續(xù)發(fā)育,同時,研究團隊還表明,他們可以通過掃描病人的眼睛獲得數(shù)據(jù),快速打印出大小和形狀合適的眼角膜,以符合患者的獨特要求。
紐卡斯爾大學在官方新聞稿中稱,這意味著這項全新的技術在未來可以確保無限量的角膜供應。
該研究負責人、紐卡斯爾大學細胞工程學教授Che Connon介紹道:“為了讓3D打印的角膜成為可能,世界各地的許多研究小組多年來一直在尋找理想的‘生物墨水’,我們此次使用的原材料是獨特的凝膠,即海藻酸鹽和膠原蛋白的混合物,該材料既能使干細胞存活并保持活力,同時該材料夠堅硬可保持其形狀,又足夠柔軟可以從3D打印機的噴嘴擠出?!?/p>
“這一成果是建立在之前所做的大量工作的基礎上,我們在正常的室溫下用類似的水凝膠讓細胞存活了數(shù)周,現(xiàn)在使用含有干細胞的生物墨水,這就可以允許用戶直接打印細胞,而不必擔心細胞的單獨生長?!盋he Connon表示。
不過,Che Connon也指出:”該3D打印出來的眼角膜還需接受進一步測試,用于實際移植可能還需幾年時間,但我們已經(jīng)證明,使用從人眼獲得的材料來打印眼角膜完全可行,未來有望解決全世界角膜捐贈短缺的難題?!?/p>
事實上,除了3D打印眼角膜取得了重大突破,我國首個人工角膜已早在三年前開始投產(chǎn)。
2015年4月底,”艾欣瞳“獲得原國家食品藥品監(jiān)督管理總局頒發(fā)的醫(yī)療器械注冊證書,這是我國科學家自主研發(fā)并擁有完整自主知識產(chǎn)權的生物工程角膜(脫細胞角膜基質),這也是我國乃至全球的首個生物工程人工角膜。
”艾欣瞳“是由中國再生醫(yī)學國際有限公司與第四軍醫(yī)大學組織工程研發(fā)中心聯(lián)合研發(fā),歷時十年,由異種角膜經(jīng)過特殊工藝處理,去除了角膜中的細胞、雜蛋白、多糖等抗原,保留了天然角膜基質膠原蛋白結構,生物相容性好,生物安全性高,能與周圍組織快速整合,并隨著自身細胞的遷入改建,移植角膜逐漸透明,患者視力逐漸恢復。
根據(jù)之前的臨床試驗結果表明:”艾欣瞳“總有效率達到94.44%,愈后效果接近人捐獻角膜,武漢協(xié)和醫(yī)院參加生物工程角膜移植臨床試驗的47名患者,全部取得了理想的治療效果。術后隨訪復查顯示,生物工程角膜清晰透明,與原來正常角膜結構高度融合,使用安全有效。
另悉,”艾欣瞳“第二代產(chǎn)品已經(jīng)在研發(fā)中,與第一代產(chǎn)品不同的是,第二代產(chǎn)品含有活性的內皮細胞層,最快或將于2021年上市。