새로운 3D 프린팅 바이오 잉크 각막으로 기증자 부족 현상 최소화 – 10분 만에 제작 달성

• 3분 안에 3D 프린팅된 각막은 기증자 조직에 대한 의존도를 극적으로 줄일 수 있습니다.
• 새로운 바이오 잉크를 사용하여 10분 이내에 전체 인쇄가 가능합니다.
• 광범위한 안전성과 효능 연구가 필요하기 때문에 임상적 번역에는 여전히 수년이 걸릴 수 있습니다.

세계보건기구(WHO)에 따르면 전 세계적으로 1,000만 명 이상의 사람들이 트라코마로 인한 각막실명을 예방하기 위해 수술을 받아야 하며, 대략 500만 명이 각막 흉터로 인해 완전 실명 상태로 살고 있습니다.

기증된 각막의 양이 적음에도 불구하고 수요가 공급을 훨씬 능가하여 연구자들은 인공 각막 대체물을 개발하게 되었습니다. 뉴캐슬 대학교 과학자들은 언젠가 이러한 격차를 완화할 수 있는 신속한 3D 프린팅 방법을 시연했습니다.

눈의 가장 바깥쪽 굴절층인 각막은 눈의 초점을 맞추는 능력의 약 80%를 담당합니다. 따라서 기능적 대체품을 설계하려면 이 광학 기능을 복제하기 위해 정확한 곡률이 필요합니다.

제작 방법

연구자들은 건강한 기증자로부터 채취한 인간 각막 간질 세포를 알긴산나트륨 및 메타크릴화 I형 콜라겐과 혼합하여 "바이오 잉크"를 만들었습니다. 이 젤은 세포 친화적이며 기계적으로 압출 프린팅에 적합합니다.

저렴한 3D 바이오프린터를 사용하여 바이오잉크를 동심원 고리에 도포하여 각막 모양의 구조물을 만들었습니다. 모든 과정이 단 10분 만에 완료되었습니다.

바이오잉크

콜라겐-알긴산염 혼합물은 실온에서 내장된 세포의 생존을 유지하면서 모양을 유지하기에 충분한 구조적 완전성을 제공합니다. 세포 생존을 저해하지 않고 물질이 압출될 수 있도록 점도가 조정됩니다.

바이오잉크를 사용하면 각막을 스캔하고 치수를 프린터용 G 코드로 변환하여 조직 형상을 환자의 눈에 맞게 맞춤 설정할 수 있습니다. 이를 통해 복잡한 해부학적 특징을 정확하게 복제할 수 있습니다.

최종 구조는 생리학적 환경에서 리모델링을 거쳐 적절한 구조적, 기능적, 생체역학적 성숙을 촉진합니다.

참조:ScienceDirect | 뉴캐슬대학교

인쇄 충실도는 주변 및 중앙 두께를 측정하여 평가했으며, 캡슐화된 각막 세포의 세포 생존 가능성은 인쇄 후 1일과 7일에 모니터링되었습니다.

다음은 무엇인가요?

인공 각막은 아직 임상적으로 사용할 준비가 되지 않았지만 연구자들은 장기적인 안전성, 간질 세포 표현형, 생체 적합성 및 상피 세포 성장 지원을 평가하기 위해 확장된 체외 및 생체 내 연구를 계획하고 있습니다.

요점:임상의가 기증 각막을 3D 프린팅 대체품으로 자신있게 교체할 수 있으려면 몇 년이 걸릴 가능성이 높습니다.

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