Forscher aus Newcastle entwickeln weltweit erste 3D-gedruckte menschliche Hornhaut

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Die Wissenschaftler von Newcastle haben einen ersten Durchbruch bei der Bekämpfung eines weltweiten Mangels an Augenspendern nach dem 3D-Druck menschlicher Hornhäute erzielt.
Die revolutionäre Technik, die an der Newcastle University durchgeführt wurde, könnte in Zukunft für eine unbegrenzte Versorgung von Hornhäuten verwendet werden.

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Als äußerste Schicht des menschlichen Auges spielt die Hornhaut eine wichtige Rolle bei der Fokussierung des Sehens.
Aber es gibt einen signifikanten Mangel an Hornhäuten die für die Transplantation zur Verfügung stehen. Zehn Millionen Menschen benötigen weltweit chirurgische Eingriffe zur Verhinderung von Hornhautblindheit als Folge von Krankheiten wie Trachom, einer infektiösen Augenerkrankung.
Darüber hinaus erleiden fast fünf Millionen Menschen aufgrund von Hornhautnarben, die durch Verbrennungen, Schnittwunden, Abrasion oder Krankheiten verursacht werden, völlige Erblindung.

Das Geheimnis hinter dem Erfolg

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Die Proof-of-Concept-Studie, die am Mittwoch in Experimental Eye Research veröffentlicht wurde, berichtet, wie Stammzellen (menschliche Hornhautstromazellen) von einer gesunden Spenderhornhaut mit Alginat und Kollagen gemischt wurden, um eine Lösung zu schaffen, die gedruckt werden konnte -Tinte‘.
Unter Verwendung eines einfachen kostengünstigen 3D-Bioprinters wurde die Biotinte erfolgreich in konzentrischen Kreisen extrudiert, um die Form einer menschlichen Hornhaut zu bilden. Es dauerte weniger als zehn Minuten, um zu drucken. Die Stammzellen wurden dann kultiviert und das Wachstum wurde gefördet.

Che Connon, Professor für Tissue Engineering an der Newcastle University, der die Arbeit leitete, sagte: „Viele Teams auf der ganzen Welt verfolgen die ideale Biotinte, um diesen Prozess durchführbar zu machen. Unser einzigartiges Gel – eine Kombination aus Alginat und Kollagen – hält die Stammzellen am Leben und produziert gleichzeitig ein Material, das steif genug ist, um seine Form zu bewahren, aber weich genug, um aus der Düse eines 3D-Druckers herausgedrückt zu werden.
Dies baut auf unseren früheren Arbeiten auf, bei denen wir Zellen innerhalb eines ähnlichen Hydrogels wochenlang bei Raumtemperatur am Leben hielten. Jetzt haben wir eine gebrauchsfertige Biotinte, die Stammzellen enthält, die es den Benutzern ermöglichen, Gewebe zu drucken, ohne sich um das separate Züchten der Zellen kümmern zu müssen. „

Die Wissenschaftler, darunter die Erstautorin und Doktorantin Abigail Isaacson vom Institut für Genetische Medizin der Universität Newcastle, demonstrierten ebenfalls, dass sie eine Hornhaut aufbauen können, die den individuellen Anforderungen eines Patienten entspricht.
Die Abmessungen des bedruckten Gewebes wurden ursprünglich einer tatsächlichen Hornhaut entnommen. Durch das Scannen eines Patientenauges könnten sie die Daten verwenden, um schnell eine Hornhaut zu drucken, die der Größe und Form entspricht.

Prof. Connon fügte hinzu: „Unsere 3D-gedruckten Hornhäute müssen nun weiteren Tests unterzogen werden und es wird noch einige Jahre dauern, bis wir in der Position sein könnten, wo wir sie für Transplantationen verwenden.Was wir jedoch gezeigt haben, ist, dass es möglich ist, Hornhäute mit Koordinaten zu drucken, die von einem Patientenauge aufgenommen wurden, und dass dieser Ansatz das Potenzial hat, den weltweiten Mangel zu bekämpfen.“

Newcastle University 3D Print World's First Human Corneas

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