土耳其研究人员3D打印人工角膜以用来移植

时间：2020-07-06 11:43 来源：中国3D打印网作者：中国3D打印网阅读：次

中国3D打印网7月6日讯，土耳其马尔马拉大学的一组研究人员3D打印了适合移植的人造角膜。在铝制模具的帮助下，使用FFF 3D打印机来制作具有真实物体的轻弯曲特性的PVA-壳聚糖角膜结构。初步的生物稳定性研究表明，复合结构与人类干细胞相容，促使它们分化为基质细胞。研究结果表明，快速和定制的角膜构建体具有巨大的临床应用潜力。

3D打印角膜的SEM成像。图片来自马尔马拉大学。
角膜基质移植
        角膜是眼睛的外部保护层。它是透明的椭圆形结构，位于虹膜的前面，可以动态弯曲光线以将其聚焦在视网膜上。因此，无论我们要看的物体有多远，我们的视野都是清晰的（至少应该是清晰的）。但是，在发生角膜外伤或感染的情况下，可能会发生角膜失明，从而使角膜本身损害患者的视力。
        在全球范围内，有超过一千万的人受到这种疾病的影响，并且人体无法自行修复角膜内皮细胞。因此，唯一真正的治疗方法是完整的角膜移植，以健康的替代。这带来了感染，免疫排斥的风险，当然还带有首先要有健康供体的假体。
3D打印角膜基质
          为了找到一种可持续的替代角膜捐赠的方法，研究小组首先将脱乙酰壳多糖和PVA结合在一起，形成了一种生物相容的，弹性的，可渗透氧气的复合材料。然后，研究人员在SolidWorks中起草了一个铝模，并在进行任何3D打印之前对其进行了加工。仅使用FFF技术进行3D打印并不能满足他们所需的尺寸精度，因此可以使用模具来完善角膜形状。然后，在混合物中使用不同比例的壳聚糖，制备了一组样品角膜构建体。

角膜印刷过程。图片来自马尔马拉大学。
对0.4mm厚的构建体进行扫描电子显微镜和紫外分光光度法测定其光学性质，并与人类干细胞进行进一步的生物相容性测试，确定其临床可行性。结果表明，PVA角膜具有正确的尺寸和形状以实现精确的光折射，并且发现光透射率值随壳聚糖含量的增加而降低。拉伸强度也随着壳聚糖含量的降低而降低，但是这些构造都可以舒适地支撑典型的眼内压。
然而，这项研究的真正潜力来自生物相容性测试，因为即使经过30天的降解，印刷结构仍能与干细胞相容。通过适当的培养，干细胞可以分化成可用的基质层，支持人体在移植后的自然愈合过程。研究小组得出结论，他们的工作随着进一步的发展，可以导致一种更安全，可持续的角膜盲治疗方法。

七天后，对分化的干细胞进行SEM成像。图片来自马尔马拉大学。
中国3D打印网点评：近年来，医疗器械和植入物的3D打印飞速发展，尽管FFF很少使用。化工公司赢创正在寻求改变，因为它最近在其3D打印材料组合中推出了新的Vestakeep i4 3DF植入级PEEK灯丝。新的长丝符合ASTM F2026标准，将用于生产外科植入物。

在我国，研究人员通过3D打印个性化的子宫颈组织植入物来抵抗人类乳头瘤病毒（HPV）。该研究小组用抗HPV蛋白质为锥形聚氨酯植入物的多孔结构填充了蛋白质，并能够控制蛋白质的释放以抑制病毒的生长。

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(责任编辑：admin)

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