3D 列印眼角膜: 角膜幹細胞+海藻酸+膠原蛋白

眼科大突破！生物墨水結合 3D 列印 10 分鐘印出角膜2018/5/313D 列印技術越來越廣泛應用在醫療上，隨著先進的技術，不單只是模組結構還能因應更複雜的內部結構，去年瑞士的研究員首次用 3 D 列 印成功印出首顆可跳動人工心臟，可以說是在 3D 醫療上爆發性的突破，而在最近來自英國的科學家成功用 3D 列印技術結合「生物墨水」（bio-ink）打造出人類角膜。來自英國紐卡斯爾大學的組織工程師康農（Che Connon）為了找出厚度適當且能用於 3D 列印機的生物墨水，維持 3D 結構之形狀，將混合海藻酸（alginate）及膠原蛋白等物質與角膜捐贈者的眼角膜幹細胞融合成為生物墨水（bio-ink），不過這只是列印墨水（溶液），要做出眼角膜必須符合人體眼球的形狀。為了建構模型，研究人員使用特殊相機使捐贈者的眼球成像，並創造出角膜的 3D 模型，再提供模板給 3D 列印機，接著用 3D 列印機將生物墨水畫圓的方式，噴射到凝膠上塑造出角膜，列印時間只需要幾分鐘便可完成，從縮時影片上看起來成品就像隱形眼鏡般，不過其實這就是目前最先進的 3D 列印角膜，完成列印後幹細胞仍會繼續生長。隨著罹患眼球疾病的人越來越多，能夠捐贈健康角膜的比例越來越低，角膜在醫療界中更是短缺，根據世界衛生組織的數據，全世界約有 500 萬人失明，主要來自疾病感染而損傷病患的角膜。雖然目前這項研究尚無法完全解決大量的角膜需求，但本次研究最重要的是使用幹細胞 調配出生物墨水（bio-ink）之配方，並可透過 3D 列印技術大量複製，原先用一個健康的角膜只能替代一個損壞的角膜，現在可以從一個捐贈的角膜上獲取足夠的幹細胞列印出 50 個人造角膜，大幅提升效率，這項研究成果近期已刊載於國際眼科研究學會官方期刊 「實驗眼科研究」（Experimental Eye Research）。