На 3D-принтере напечатали роговицу глаза

Ученые приложили множество усилий для разработки искусственной роговицы. Существующая искусственная роговица использует рекомбинантный коллаген или изготовлена из химических веществ, таких как синтетический полимер. Следовательно, он плохо приживается в глазе или оказывается не прозрачным после имплантации роговицы.

Исследователи из университета в Южной Корее, Уханского университета и университета Мерилэнда напечатали искусственную 3D-роговицу, использовав биочернило. Согласно исследованию, опубликованному в Biofabrication это биочернило сделано из децеллюляризованной стромы роговицы и стволовых клеток. Он является биосовместимым, а технология 3D-клеточной печати повторяет микросреду роговицы, поэтому ее прозрачность аналогична человеческой роговице.

Сама роговица представляет собой тонкий наружный слой, который покрывает зрачок и защищает глаз от внешней среды. Это первый слой, который пропускает свет, и поэтому он должен быть прозрачным, двигаться по мере движения зрачка и обладать гибкостью. Когда у человека сильно повреждена роговица, требуется ее пересадка. Однако пациентам часто приходится ждать годами, чтобы найти донора. Кроме того, хотя многие исследователи пытались повторить микросреду роговицы, чтобы она была прозрачной, материалы, используемые в существующих исследованиях, имеют ограниченную микроструктуру для проникновения света.
Чтобы решить эту проблему, исследовательская группа использовала 3D-клеточную печать для изготовления рисунка роговицы и продемонстрировала, что роговица с использованием биочернильного внеклеточного матрикса, полученного из стромы роговицы, была биосовместимой.

В процессе 3D-печати, когда чернила в принтере выходят через сопло, возникает сила трения, которая затем создает напряжение сдвига.
Команда успешно создала прозрачную искусственную роговицу с решетчатой структурой роговицы человека на 3D-принтере, регулируя напряжение сдвига для контроля структуры коллагеновых фибрилл. Они также отметили, что коллагеновые фибриллы, реконструированные вместе с траекторией 3D-печати, создают решетчатый рисунок, сходный со структурой нативной человеческой роговицы.