3D打印生物墨水角膜10分钟成型，有望缓解捐献短缺
- 3分钟3D打印角膜可大幅降低对捐献角膜依赖。
- 全程不足10分钟，采用新型生物墨水完成打印。
- 临床转化仍需数年，需完成大量安全性与有效性研究。
据WHO数据，全球超1000万人需手术预防沙眼致盲性角膜病变，约500万人因角膜瘢痕全盲。
尽管存在有限捐献角膜池，需求远超供给，推动研究者开发人工角膜替代品。纽卡斯尔大学科学家现演示快速3D打印法，有望填补鸿沟。
角膜——眼球最外层折射层——贡献约80%眼球聚焦力。工程功能性替代品因此需精准曲率复现光学功能。
制造过程
研究者将健康供体角膜基质细胞与海藻酸钠、甲基丙烯酰化I型胶原混合，制备"生物墨水"。该凝胶兼具细胞友好性与挤出打印适宜力学性能。
使用平价3D生物打印机，生物墨水以同心环沉积构建角膜形状构件。全程仅10分钟。
生物墨水
胶原-海藻酸钠混合物提供足够结构完整性维持形状，同时在室温保持嵌入细胞活性。粘度调节使材料可挤出且不损伤细胞存活。
借助生物墨水，可通过扫描患者角膜将尺寸转G-code导入打印机，实现组织几何定制化，精准复现复杂解剖特征。
最终构件在生理环境中重塑，促进适当结构、功能与生物力学成熟。
参考：ScienceDirect | Newcastle University打印保真度通过周边与中心厚度测量评估，封装角膜基质细胞活性于打印后第1天与第7天监测。
后续展望
尽管人工角膜尚未就绪临床应用，研究者计划开展延伸体外与体内研究，评估长期安全性、基质细胞表型、生物相容性、上皮细胞生长支持。
底线：临床医生以3D打印替代捐献角膜，仍需数年时间建立信心。
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