眼科大突破!生物墨水结合3D列印10分钟印出角膜
眼科大突破!生物墨水结合3D列印10分钟印出角膜

3D 列印技术越来越广泛应用在医疗上,随着先进的技术,不单只是模组结构还能因应更複杂的内部结构,去年瑞士的研究员首次用 3 D 列 印成功印出首颗可跳动人工心脏,可以说是在 3D 医疗上爆发性的突破,而在最近来自英国的科学家成功用 3D 列印技术结合「生物墨水」打造出人类角膜。

来自英国纽卡斯尔大学的组织工程师康农为了找出厚度适当且能用于 3D 列印机的生物墨水,维持 3D 结构之形状,将混合海藻酸及胶原蛋白等物质与角膜捐赠者的眼角膜干细胞融合成为生物墨水,不过这只是列印墨水,要做出眼角膜必须符合人体眼球的形状。

为了建构模型,研究人员使用特殊相机使捐赠者的眼球成像,并创造出角膜的 3D 模型,再提供模板给 3D 列印机,接着用 3D 列印机将生物墨水画圆的方式,喷射到凝胶上塑造出角膜,列印时间只需要几分钟便可完成,从缩时影片上看起来成品就像隐形眼镜般,不过其实这就是目前最先进的 3D 列印角膜,完成列印后干细胞仍会继续生长。

随着罹患眼球疾病的人越来越多,能够捐赠健康角膜的比例越来越低,角膜在医疗界中更是短缺,根据世界卫生组织的数据,全世界约有 500 万人失明,主要来自疾病感染而损伤病患的角膜。虽然目前这项研究尚无法完全解决大量的角膜需求,但本次研究最重要的是使用干细胞 调配出生物墨水之配方,并可透过 3D 列印技术大量複製,原先用一个健康的角膜只能替代一个损坏的角膜,现在可以从一个捐赠的角膜上获取足够的干细胞列印出 50 个人造角膜,大幅提升效率,这项研究成果近期已刊载于国际眼科研究学会官方期刊 「实验眼科研究」。

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