生物3D器官打印——人工角膜

据世卫组织估计，目前全球有超过1000万人需要通过手术来避免因沙眼引起的角膜炎致盲，同时还有超过490万人正遭受角膜损伤带来的失明[1]。尽管有各种渠道的捐献，角膜数量的空缺仍在不断扩大。目前，虽然有通过高分子材料制作人工角膜的报道，但其造成的人体排异反应尚未得到很好解决。因此，通过在体外培养角膜内皮细胞获得人工角膜就成了更为实际的解决方案。

图1  世卫组织2019年眼部报告

图2 构建模具基底的步骤：A) 置于平面上的人类角膜；B) 用有限元法构建角膜模型；C) 填平角膜模型以计算挖去的体积；D) 构建方块基底；E) 挖去角膜的形状；F) 实际得到的基底模具，合适的大小能够正好被固定于培养皿中。

图2 打印角膜的过程：A) 在基底模具上填充明胶胶浆（Gelatine Slurry）；B) 实际打印过程（使用regenHU生物3D打印机挤出式打印头完成）；C) 打印后位于基底模具上的角膜；D) 后处理后的角膜（红圈部分）

图3 打印后细胞成活率

[1] World Health Organization. World report on Vision[J]. 2019.

[2] Abigail I, Stephen S, Connon C J. 3D bioprinting of a corneal stroma equivalent[J]. Experimental Eye Research, 2018, 173:188-193.