3D打印人工角膜也可以做到？

角膜移植是角膜功能障礙的主要治療方法之一，但是70名需要角膜移植的人中只有一人接受了這種治療，導(dǎo)致大約1250萬(wàn)人患有視力喪失，因?yàn)楦緵](méi)有足夠的角膜供體。去年，我們報(bào)道了來(lái)自紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的3D生物打印角膜看起來(lái)非常有前景。

2019年2月15日，作者獲悉，紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)組織工程博士后Martina Miotto創(chuàng)造了一種由4D生物材料制成的自組裝角膜。 4D生物材料是由生物相容性基底和活組織細(xì)胞組成的材料，其在暴露于特定外部刺激時(shí)改變形狀，組成和/或功能。含有角膜細(xì)胞（CCCGs）的膠原蛋白凝膠表現(xiàn)出收縮，Miotto和她的團(tuán)隊(duì)先前發(fā)現(xiàn)肽兩親物的存在抑制了收縮行為。因此，他們使用兩個(gè)CCCG創(chuàng)建了同心圓，一個(gè)使用肽兩親物，一個(gè)不是，“生產(chǎn)具有內(nèi)部刺激機(jī)制的4D生物材料，使用收縮細(xì)胞作為生物執(zhí)行器來(lái)改變組織形狀和結(jié)構(gòu)”，根據(jù)該論文摘要。

超過(guò)五天，CCCG彎曲成角膜形狀。 Miotto解釋了這種4D行為：“每個(gè)細(xì)胞都有一個(gè)小的力量，但它們可以形成一個(gè)1英寸寬的組織塊進(jìn)入角膜結(jié)構(gòu)?！?/p>

她還描述了4D生物材料如何能夠增強(qiáng)當(dāng)前的3D生物打印工作，并說(shuō)“4D打印的發(fā)明可以通過(guò)在制造過(guò)程完成后打印自組裝結(jié)構(gòu)使這項(xiàng)技術(shù)更進(jìn)一步，就像我們的角膜是一樣的?？梢詫⒆陨砼帕谐筛鼜?fù)雜的生物結(jié)構(gòu)形狀，這意味著您不需要生產(chǎn)支架來(lái)打印細(xì)胞，也不需要在以后將其移除。打印過(guò)程的準(zhǔn)確性恰好可以縮小生物材料中的細(xì)胞肽 - 基于分子非常有用?！?/p>

使用4D生物材料對(duì)整個(gè)器官進(jìn)行3D生物打印可能存在一定距離，但該技術(shù)在不久的將來(lái)仍可用于治療應(yīng)用。 Miotto提供了一個(gè)可能的例子：“這個(gè)過(guò)程可用于創(chuàng)建一個(gè)可變形的支架，以防止血管堵塞。一個(gè)封閉的支架可以很容易地注入血液中，然后通過(guò)細(xì)胞在受傷部位的收縮力打開(kāi)，避免了需要對(duì)于手術(shù)。“研究人員一直在研究3D打印動(dòng)脈支架，所以這是一個(gè)現(xiàn)實(shí)的期望。