第2951章人造角膜生物3d打印系统
【修改版】
虽然这么说,但是这种方式依然存在争议,毕竟存在风险。是继续等待角膜资源,还是冒险采用这种技术,具体如何选择,这取决于患者及家属的决定。
作为技术提供者,吴浩他们不会刻意掩盖和忽略这项技术的风险,也不会夸大这项技术的治疗效果。他们只是提出了问题,具体如何解答则需要患者和家属自行决定。
给了众人一些时间来消化这些信息后,吴浩继续讲道:“有了细胞,我们就可以进行克隆培育了。然而,针对这些角膜细胞的培育并不容易,存在许多问题,其中最大的问题是角膜细胞容易液化,这一问题困扰了我们很长时间。
为了解决这个问题,我们组织了相关的技术专家进行了长时间的专项攻克,在上万次实验后,最终解决了这个难题。
简单来说,我们修改了克隆培养环境,使其适应这些角膜细胞的培育。首先,我们解决了光线问题,因为光线对这些透明细胞的损伤是巨大的。
正因如此,我们所见到的一些透明生物要么生活在深坑洞穴中,终年无法见到阳光,要么生活在数千米深的海洋中,阳光无法照射到那个深度。
这些透明生物之所以能够生存,是因为一旦暴露在阳光下,它们就无法存活。角膜细胞也一样,在刚开始的培育生长阶段非常脆弱,稍微受到一点强光就会出现损坏和液化。
因此,整个克隆培育过程实际上是在低波光线环境下进行的,这有利于这些角膜细胞的克隆培育。
在获得足够多的角膜克隆细胞后,接下来就是打印。然而,我们现有的生物3d打印机无法满足角膜组织的打印过程。因此,我们对生物3d打印机进行了重新改造,提高了打印精度和稳定性。
此外,我们还在生物3d打印机中增加了人工智能系统,该系统可以实时监测所打印组织的状态并进行调整,从而极大地缩短了打印时间,提高了打印效率,提升了角膜组织的品质。
除此之外,我们还对整个打印腔室进行了优化升级。之前的生物3d打印机的打印腔室是仿照生物胎盘设计的,以最大程度地保持打印出的器官组织的新鲜和活性,以供其长时间存活。
然而,在这台角膜生物3d打印机上,我们对打印腔室进行了重新优化,通过控制温度、湿度、ph值等,为打印出的角膜组织提供了一个非常良好的环境,以确保其活性。”
讲到这里,吴浩露出了一丝无奈的神色说:“即便如此,整个打印过程仍然面临着重重困难。
由于角膜非常薄,正常的角膜厚度一般在0.5~0.55之间。即使是最终的角膜厚度也只有一毫米,而正常角膜的厚度约为半毫米。
在这么薄的角膜中,又分为上皮细胞层、前弹性层、基质层、后弹性层和内皮细胞层。此外,角膜还含有丰富的感觉神经末梢和毛细血管。如何在这么小的厚度内实现如此多的分层,对打印的精度要求非常高。
然而,这样一来打印速度将大大降低,这是绝对不可接受的。因为角膜组织含水量较高,如果打印时间过长,即使采取保鲜措施,也会极大地降低角膜组织的活性,影响角膜的透光率,从而对移植后的视力恢复产生影响。
因此,整个打印时间必须缩短,最好将其控制在十个小时以内。
为此,我们设计了一种新的细胞打印喷头,喷头上有五个分喷头,每个喷头都可以独立工作。在打印过程中,这五个喷头可以根据器官组织内不同细胞的需要交替工作,各司其职。这种设计改变了之前双喷头的设计,大大提高了打印速度。
此外,五喷头的设计还能够自主编辑打印程序,根据器官组织细胞的排列顺序进行调整。也就是说,我们可以一次性打印五层,而无需分层打印。这样一来,打印出的器官组织质量大大提升,并进一步缩短了打印时间。
人工智能系统的加入可以实时检测打印出的组织质量。一旦检测到问题或瑕疵,可以随时重新进行打印,而不是等到打印结束后发现瑕疵导致整个成品直接废弃。
经过这一系列的改造、优化和重复试验,我们终于研制出了这台专门用于角膜组织打印的生物3d打印机以及配套的角膜细胞培育克隆系统。”
“有了这整套系统后,我们接下来就要进行相关的实验。鉴于我们在生物3d打印技术方面积累的成功经验,一旦这项技术通过了安全性方面的测试评估,我们就迅速投入了临床试验。
第一阶段的临床试验共有三十名患者,我们成功为其中二十九人提取了他们的角膜细胞进行克隆培育,然后打印出人造生物角膜进行了手术移植。
手术取得了圆满成功,这三十人中的二十九人都重新恢复了光明,视力水平达到了一个较为理想的状态。
至于剩下的那一名患者呢,则是在术后出现了较为严重的感染,导致手术移植失败。
随后,我们在术后的半年跟踪随访观察,这二十九人的视力恢复达到了我们的预期效果,基本上恢复了正常视力,第一阶段的临床试验初步取得了成功。”
鉴于第一阶段临床试验的成功,我们对于这项角膜生物3d打印技术充满了信心,正在组织开始进行更大规模的第二阶段临床试验。
第二阶段的临床试验初步计划在全世界范围内招募500名