动物试验成功!印度的第一个3D打印角膜“可以用于人类”-金属3D打印工厂

动物试验成功!印度的第一个3D打印角膜“可以用于人类”-金属3D打印工厂插图

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       近日,印度技术研究所(IIT)海得拉巴(IIT)印度L v Prasad眼科研究所(LVPEI)宣布其3D打印的角膜首次成功地进行了动物测试。印度的3D打印角膜由源自人体供体组织的生物墨水制成,被移植到兔子的眼睛中。由于其“完全自然”的基础,该植入物的开发人员表示,它很快就可以“在人类中使用”,以治疗角膜疤痕以及其他可能导致失明的严重眼睛状况。

动物试验成功!印度的第一个3D打印角膜“可以用于人类”

印度公司 Pandorum Technologies 3D打印的角膜基质透镜 © Pandorum Technologies

     根据LVPEI的首席研究人员Sayan Basu博士和Vivken Singh博士,这是光学且物理上适合移植的第一个3D打印的人工角膜。这种生物墨水3D打印的角膜可以为眼睛受伤的陆军人员提供视线,以密封角膜穿孔并防止在战争相关的伤害期间发生感染。

动物试验成功!印度的第一个3D打印角膜“可以用于人类”

 生物3D打印角膜

     虽然角膜是覆盖虹膜和瞳孔的眼睛的透明部分,通常具有弹性并能够从轻微的擦伤中愈合,但很多方式会伤害到角膜,包括不正确使用隐形眼镜,接触带来伤害的东西都会导致其产生疤痕。

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     即使是那些相对健康生活方式,由于不善于眼部保养,也可能带来角膜营养不良等问题,这些问题会导致视力不良。根据美国国家眼科研究所的说法,用于治疗角膜状况的主要疗法仍然是激光疗法,或者是有机或人造组织的移植。但是,尽管这些人造组织都具有一定的局限。尽管角膜替代品正在全世界积极研究,但它们是基于动物的,要么是合成的。由于与社会和宗教责任有关的问题,猪或动物的产品不适合印度和发展中国家的主要市场。

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 动物测试突破

     具体而言,印度使用从人眼中提取的脱细胞角膜组织基质和干细胞,开发了生物特征凝胶。该材料完全没有合成成分,旨在提供理想的微环境用于基质再生。实际上,根据IIT-Hyderabad的副教授Falguni Pati,他们采用的Bio-Ink生物3D打印材料可以维持生物角膜的曲率和厚度。3D打印角膜获得动物测试成功,这种植入物很快可能对治疗眼球疤痕或角膜角膜凸起的角膜疤痕或状况有用,从而对大量视力问题带来新的治疗解决方案。

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 干细胞治疗技术

      干细胞用于治疗受损的人体器官获得了快速的发展,结合3D打印技术,干细胞治疗正在掀起神秘的医疗技术一角。此前,加利福尼亚大学圣地亚哥分校的工程团队和神经科学团队还开展了一项研究,通过3D打印植入物修复脊髓损伤患者的神经连接和丧失的运动功能。3D打印植入物起到的作用是通过微通道结构,引导神经干细胞和轴突沿着脊髓损伤的长度生长。

      研究人员用神经干细胞填充3D打印植入物/支架,然后将它们像缺失的拼图一样装入脊髓损伤部位。3D打印支架就像桥一样,将脊髓损伤一端的再生轴突与另一端连接并对齐。神经轴突本身可以向任何方向扩散和再生,但是支架使轴突保持整齐,引导它们朝正确的方向生长以完成脊髓连接。目前,这项研究已经开展了动物实验,并展示出了良好的应用前景。

       不仅仅用于修复脊髓损伤患者的神经连接,根据3D科学谷的市场研究,干细胞与生物3D打印结合还带来了心肌修复技术,在这方面,美国一家生物企业BIOLIFE4D在2018年通过生物3D打印机和干细胞制造出了用于心脏修复的补片。该公司称补片中包含组成人类心脏的多种细胞,而不仅仅是心肌细胞,还包括初步形成的血管。

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     不仅如此,干细胞与3D打印技术还有望治疗先天性心脏病。国外还使用3D打印来制作瓣膜,瓣膜是使用来自患者的皮肤细胞制成的,这使得器官排斥的风险降至最低,并且允许器官与患者一起生长,这意味着将永远不需要替换,干细胞3D打印瓣膜则有望为儿童患者提供一个可以生长的瓣膜。此外,3D打印+干细胞骨组织再生技术有望在未来5-10年实现临床规模化应用。总之,3D打印为组织再生技术带来了“神奇的一笔”,或者从可降解的角度,或者从可再生的角度,为人类创造更加安全美好的治疗方案。

(责任编辑:admin)

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