Cuando una persona tiene una córnea gravemente dañada, se requiere un trasplante de córnea. Sin embargo, hay 2,000 pacientes esperando la donación de córnea en el país a partir de 2018 y esperan en promedio 6 o más años para la donación.Por lo tanto, muchos científicos se han esforzado por desarrollar una córnea artificial. La córnea artificial existente utiliza colágeno recombinante o está hecha de sustancias químicas como el polímero sintético. Por lo tanto, no se incorpora bien al ojo o no es transparente después del implante de córnea.
El profesor Dong-Woo Cho de Ingeniería Mecánica, el Profesor Jinah Jang de Ingeniería de Convergencia Creativa de TI y la Sra. Hyeonji Kim en POSTECH, colaboraron con el Profesor Hong Kyun Kim de Oftalmología en la Facultad de Medicina de la Universidad Nacional de Kyungpook, imprimieron en 3D una córnea artificial usandoel bioenlace que está hecho de estroma corneal descelularizado y células madre. Debido a que esta córnea está hecha de bioenlace derivado de tejido corneal, es biocompatible, y la tecnología de impresión de células 3D recapitula el microambiente corneal, por lo tanto, su transparencia es similar a la córnea humana.Esta investigación se publicó recientemente en Biofabricación .
La córnea es una capa externa más delgada que cubre la pupila y protege el ojo del ambiente externo. Es la primera capa que admite luz y, por lo tanto, debe ser transparente, moverse a medida que la pupila se mueve y tener flexibilidad. Sin embargo, se ha limitado a desarrollar una córnea artificial utilizando materiales sintéticos biocompatibles debido a las diferentes propiedades relacionadas con la córnea. Además, aunque muchos investigadores han intentado repetir el microambiente corneal para que sea transparente, los materiales utilizados en los estudios existentes tienen microestructuras limitadas para penetrarla luz.
La córnea humana está organizada en un patrón reticular de fibrillas de colágeno. El patrón reticular en la córnea está directamente asociado con la transparencia de la córnea, y muchas investigaciones han intentado replicar la córnea humana. Sin embargo, hubo una limitación en la aplicación paraTrasplante de córnea debido al uso de sustancias citotóxicas en el cuerpo, sus características corneales insuficientes, incluida la baja transparencia, etc. Para resolver este problema, el equipo de investigación utilizó el esfuerzo cortante generado en la impresión 3D para fabricar el patrón de red corneal y demostró quela córnea mediante el uso de un bioenlace de matriz extracelular descelularizada derivada del estroma corneal fue biocompatible.
En el proceso de impresión 3D, cuando la tinta en la impresora sale a través de una boquilla y pasa a través de la boquilla, se produce una fuerza de fricción que luego produce tensión de corte. El equipo de investigación produjo con éxito una córnea artificial transparente con el patrón reticular de la córnea humana mediante la regulaciónEl esfuerzo cortante para controlar el patrón de las fibrillas de colágeno.
El equipo de investigación también observó que las fibrillas de colágeno remodeladas junto con la ruta de impresión crean un patrón reticular similar a la estructura de la córnea humana nativa después de 4 semanas in vivo.
El profesor Jinah Jang dijo con entusiasmo, "la estrategia sugerida puede lograr los criterios de transparencia y seguridad de la córnea del estroma de ingeniería. Creemos que dará esperanza a muchos pacientes que padecen enfermedades relacionadas con la córnea".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang POSTECH . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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