3D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3D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」。

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