3D列印模擬新技術 眼球組織也可列印
編譯/高晟鈞
黃斑部位於人類視網膜中央,是我們辨識物體的主要部位。隨著年紀增長,血液循環變差,加上眼睛長期受光線刺激,若沒有好好保護黃斑部,便容易罹患老年性黃斑部病變(Age-Related Macular Degeneration,AMD),一種好發於年長者的眼部疾病,主要分為乾性與濕性;乾性較常見,而濕性相對罕見但較嚴重。
美國國家眼科研究所博士生Kapil Bharti表示:「儘管我們知道AMD發病於外層視網膜障壁;然而由於缺乏相關人體模型,AMD到晚期乾濕性階段的機制仍缺乏詳細研究。」該機構研究團隊於近期利用3D生物列印,打印出一類眼組織的視網膜感光器,用以研究退行性視網膜疾病,像是AMD。
AMD的發病原因簡單來說,是因為脂蛋白沉積物堆積在視網膜與血管間,阻礙了養分與廢物的運送,並隨著時間推移,最後導致視力退化或喪失。
血管的組成主要由兩種細胞,周細胞和內皮細胞組成;科學家利用這兩種細胞加上纖維母細胞(支架)於水凝膠中,構成3D列印眼部組織的基本結構。將水凝膠打印在一可生物降解的支架上,並植入視網膜色素上皮細胞,待其成熟(約42天),最後成功模擬出一具有類似視網膜障壁的眼組織。
透過誘發不同壓力與環境,打印眼組織可以模擬出乾性或濕性AMD,並觀察其生理現象,與治療藥物像是VEGF(針對濕性AMD)作用的效果。通過打印細胞,研究人員不只將多年前所提出的理論重新驗證,並了解不同基因與細胞機制的關係。該研究所解決的最大難題之一是合成合適的可生物降解支架,他們通過開發一種對於溫度敏感的水凝膠來實現,這種打印模型一致性極高的系統。
Bharti表示:「這種組織模型將具有許多潛在用途,比如治療學上;同時我們正嘗試在印刷過程加入其他細胞類型,例如免疫細胞,以便更好地再現天然組織。」
資料來源:MedicalXpress
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