Eine Hornhauttransplantation ist für diejenigen erforderlich, die Hornhaut geschädigt haben, aber im Moment ist die Warteliste viel zu lang. Um dieses Problem zu lösen, haben viele Wissenschaftler ihre Anstrengungen unternommen, um geeignete künstliche Hornhaut zu entwickeln.
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Gut in das Auge einarbeiten
Die gegenwärtigen künstlichen Hornhäute verwenden jedoch rekombinantes Kollagen oder bestehen aus chemischen Substanzen wie synthetischen Polymeren, die sich nicht gut in das Auge einfügen. Jetzt haben Forscher entwickelt neuartige 3D gedruckte künstliche Hornhautmit einer Biotinte, die aus dezellularisiertem Hornhautstroma und Stammzellen besteht.
Diese neue Art der künstlichen Hornhaut ist mit dem Auge biokompatibel. Darüber hinaus ermöglicht die 3D-Zelldrucktechnologie eine Transparenz, die der menschlichen Hornhaut beeindruckend ähnlich ist.
Ein Gittermuster von Kollagenfibrillen
Die Hornhaut ist aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften kompliziert zu reproduzieren. Sie ist die dünne äußerste Schicht, die die Pupille bedeckt.
Da sie die erste Schicht ist, die Licht durchlässt, muss sie transparent sein, aber auch die Flexibilität haben, sich mit der Bewegung der Pupille zu bewegen. Die menschliche Hornhaut erfüllt diese beeindruckenden Aufgaben, indem sie in einem Gittermuster von Kollagenfibrillen organisiert ist.
Um dieses Muster zu replizieren, nutzte das Forschungsteam die im 3D-Druckprozess erzeugte Schubspannung. Die Innovation nutzt die Reibungskraft, die durch den 3D-Druckprozess erzeugt wird.
Wenn die Tinte im Drucker durch die Düse austritt, tritt Scherspannung auf. Durch die Regulierung dieses Phänomens konnte das Forschungsteam erfolgreich eine effiziente transparente künstliche Hornhaut reproduzieren, die das Gittermuster der menschlichen Hornhaut aufwies.
"Die vorgeschlagene Strategie kann die Kriterien sowohl für die Transparenz als auch für die Sicherheit von künstlich hergestelltem Hornhautstroma erfüllen. Wir glauben, dass sie vielen Patienten, die an Hornhauterkrankungen leiden, Hoffnung geben wird", sagte eines der Teammitglieder.Professorin Jinah Jang für Creative IT Convergence Engineering.
dieseForschung wird in der Zeitschrift veröffentlicht Biofabrikation.