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3D資訊
首頁 > 資訊中心山東青島3D打印和干細胞生產眼組織來突破性治療
發(fā)布時間：2022-12-26
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學家們已經找到了一種使用干細胞和青島3D打印創(chuàng)建眼組織的方法——在一項新的研究中，這可能會在治療一系列退行性眼病方面取得突破。
他們的技術理論上可以無限供應患者來源的組織，以研究年齡相關性黃斑變性 (AMD) 等退行性視網膜疾病，并利用它們更好地了解如何治療或治愈這些疾病。
“我們知道 AMD 始于外層血視網膜屏障，”NEI 眼部和干細胞轉化研究部門負責人 Kapil Bharti 博士說。
他在一份聲明中解釋說：“然而，由于缺乏生理相關的人體模型，AMD 的啟動和進展到晚期干性和濕性階段的機制仍然知之甚少?！?/span>
眼睛的外層血視網膜屏障由視網膜色素上皮 (RPE) 組成，由布魯赫膜與脈絡膜毛細血管隔開。 膜調節(jié)營養(yǎng)物質和廢物如何在 RPE 和脈絡膜毛細血管之間移動。
在患有 AMD 的人中，稱為玻璃膜疣的脂蛋白沉積物在布魯赫膜外形成，阻止其正常運作。
將近 2000 萬美國人患有某種形式的年齡相關性黃斑變性。 它是 60 歲及以上美國人視力喪失的主要原因； 它也是全球不可逆轉失明和視力喪失的主要原因。
NIH 國家轉化科學推進中心 3D 組織生物打印實驗室主任、共同作者 Marc Ferrer 說：“我們的合作努力產生了與退行性眼病非常相關的視網膜組織模型?！?/span>
“這種組織模型在轉化應用中具有許多潛在用途，包括治療學開發(fā)?！?/span>
Bharti 及其同事在水凝膠中結合了三種未成熟的脈絡膜細胞類型：周細胞和內皮細胞，它們是毛細血管的關鍵成分； 和成纖維細胞，它們賦予組織結構。
接下來，他們將凝膠打印在可生物降解的支架上，幾天之內，細胞開始成熟為致密的毛細血管網絡。
到第九天時，科學家們在支架的另一側植入了視網膜色素上皮細胞。 僅僅一個多月之后，組織就完全成熟了。
外層血視網膜屏障是視網膜和脈絡膜的界面，包括布魯赫膜和脈絡膜毛細血管
根據研究人員的分析和測試，打印出的組織在外觀和行為上與天然外層血視網膜屏障相似。
在誘發(fā)壓力下，印刷組織表現(xiàn)出早期 AMD 的模式，例如 RPE 下的玻璃膜疣沉積物和進展到晚期干性 AMD。
Bharti 解釋說：“通過打印細胞，我們正在促進正常外層血視網膜屏障解剖所必需的細胞信號的交換?！?/span>
“例如，RPE 細胞的存在會誘導成纖維細胞中的基因表達發(fā)生變化，從而導致布魯赫膜的形成——這是很多年前提出的，但直到我們的模型才得到證實。”
科學家們近日在 Nature Methods 上發(fā)表了他們的工作結果。
他們的技術理論上可以無限供應患者來源的組織，以研究年齡相關性黃斑變性 (AMD) 等退行性視網膜疾病，并利用它們更好地了解如何治療或治愈這些疾病。
“我們知道 AMD 始于外層血視網膜屏障，”NEI 眼部和干細胞轉化研究部門負責人 Kapil Bharti 博士說。
他在一份聲明中解釋說：“然而，由于缺乏生理相關的人體模型，AMD 的啟動和進展到晚期干性和濕性階段的機制仍然知之甚少?！?/span>
眼睛的外層血視網膜屏障由視網膜色素上皮 (RPE) 組成，由布魯赫膜與脈絡膜毛細血管隔開。 膜調節(jié)營養(yǎng)物質和廢物如何在 RPE 和脈絡膜毛細血管之間移動。
在患有 AMD 的人中，稱為玻璃膜疣的脂蛋白沉積物在布魯赫膜外形成，阻止其正常運作。
將近 2000 萬美國人患有某種形式的年齡相關性黃斑變性。 它是 60 歲及以上美國人視力喪失的主要原因； 它也是全球不可逆轉失明和視力喪失的主要原因。
NIH 國家轉化科學推進中心 3D 組織生物打印實驗室主任、共同作者 Marc Ferrer 說：“我們的合作努力產生了與退行性眼病非常相關的視網膜組織模型?！?/span>
“這種組織模型在轉化應用中具有許多潛在用途，包括治療學開發(fā)?！?/span>
Bharti 及其同事在水凝膠中結合了三種未成熟的脈絡膜細胞類型：周細胞和內皮細胞，它們是毛細血管的關鍵成分； 和成纖維細胞，它們賦予組織結構。
接下來，他們將凝膠打印在可生物降解的支架上，幾天之內，細胞開始成熟為致密的毛細血管網絡。
到第九天時，科學家們在支架的另一側植入了視網膜色素上皮細胞。 僅僅一個多月之后，組織就完全成熟了。
外層血視網膜屏障是視網膜和脈絡膜的界面，包括布魯赫膜和脈絡膜毛細血管
根據研究人員的分析和測試，打印出的組織在外觀和行為上與天然外層血視網膜屏障相似。
在誘發(fā)壓力下，印刷組織表現(xiàn)出早期 AMD 的模式，例如 RPE 下的玻璃膜疣沉積物和進展到晚期干性 AMD。
Bharti 解釋說：“通過打印細胞，我們正在促進正常外層血視網膜屏障解剖所必需的細胞信號的交換?！?/span>
“例如，RPE 細胞的存在會誘導成纖維細胞中的基因表達發(fā)生變化，從而導致布魯赫膜的形成——這是很多年前提出的，但直到我們的模型才得到證實。”
科學家們近日在 Nature Methods 上發(fā)表了他們的工作結果。