研究人員利用3D打印改善白內障和其它眼部疾病的治療技術

南極熊導讀：白內障是晶狀體中的混濁區(qū)域。它是導致失明的主要原因，也是全球嚴重視力障礙的第二大原因。在白內障手術中，需要取出混濁的晶狀體，并用人工晶狀體替換，以恢復屈光力。然而，目前使用的成型和車床技術制造人工晶狀體過程復雜且耗時，這限制了新型材料和設計的開發(fā)。

△該研究已發(fā)表在《Current Eye Research》雜志上，題目為“透明、可折疊、非折射人工晶狀體設計的立體光刻快速原型制作：概念驗證研究”

2024年5月20日，南極熊獲悉，東安格利亞大學的研究人員在眼科設備技術方面取得了進步，通過利用基于立體光刻的工藝，開發(fā)了一種新的方法來制造人工晶狀體，以應對傳統制造工藝的限制。這項創(chuàng)新有可能提高普遍用于白內障和屈光手術的眼部植入物的制造。

這些人工晶狀體還可以用于矯正屈光不正，例如近視、遠視和老花眼（眼睛逐漸失去看清近距離事物的能力，這是衰老的正常部分）。

該研究的主要作者、東安格利亞大學藥學院醫(yī)療技術副教授Aram Saeed博士表示：“我們首次開發(fā)出一種可用于直接打印眼科設備的樹脂。雖然仍處于早期階段，但3D打印這些鏡片的能力可以通過提供前所未有的定制和設計精度水平，顯著增強對患者的眼部護理，從而有可能帶來更好的臨床結果?！?br />

△通過立體光刻技術生產不具有折射功能的類透鏡3D物體的示意圖。為此開發(fā)并使用了由丙烯酸酯單體和交聯劑組成的樹脂

技術研發(fā)背景

歷史上，人工晶狀體由多種材料制成，包括玻璃和硅膠。盡管最近該行業(yè)已顯著發(fā)展，主要使用丙烯酸材料。目前，親水性和疏水性丙烯酸樹脂是最常用的材料，因為它們具有出色的光學透明度、柔韌性、與身體的生物相容性以及在眼睛內的穩(wěn)定性和安全性。

目前制造人工晶狀體的方法通常使用車床加工和模制技術。雖然這些方法可以生產設計精良、光學質量高的器件，但它們也存在固有的局限性，特別是在設計復雜性和定制方面。

Aram Saeed表示：“3D打印可以顯著提高眼科設備的生產，不僅提高制造速度和精度，還可以提高設計的復雜性和定制性。我們的概念驗證論文是系列論文中的第一篇，該系列論文將詳細介紹我們在該領域的進展，并為改變全球眼保健實踐奠定基礎。我們的工作將材料科學與醫(yī)療保健技術相結合，需要廣泛的專業(yè)知識來開發(fā)這些類型的眼科設備。隨著我們繼續(xù)發(fā)布我們的研究結果并分享我們的進步，我們的目標是走在行業(yè)的最前沿，與世界各地的工業(yè)合作伙伴和研究人員合作，完善和增強技術?！?br />

△將SLA制作的晶狀體模型離體植入人體囊袋中

盡管仍處于開發(fā)的早期階段，但這項創(chuàng)新可能具有以下幾個優(yōu)勢：

●定制鏡片：3D打印可以根據每位患者的眼睛形狀和視力需求定制鏡片，從而有可能改善視力矯正和舒適度。
●更快的生產：與傳統方法相比，3D打印有潛力實現更快的鏡片設計、測試和制造。這種速度可以縮短診斷和手術之間的時間，為患者提供更快的護理。
●復雜的設計：3D打印可以創(chuàng)建以前難以制造的復雜鏡片形狀。這些設計可以更好地解決更廣泛的視力問題。
●降低成本：通過使用3D打印，定制或高質量鏡片的生產成本可能會降低，使更多患者能夠負擔得起，特別是在經濟貧困地區(qū)。這可能會帶來更好的整體公共衛(wèi)生結果。
●與成像的兼容性：研究人員希望，未來將3D打印與先進成像技術相結合，可以幫助生產出最適合個體患者眼睛的鏡片，從而減少手術后調整的需要或并發(fā)癥。
●材料創(chuàng)新：3D打印可以開發(fā)具有改進光學性能的新材料。這可能會導致鏡片不僅能矯正視力，還能增強視力。

△研究發(fā)現，3D打印的鏡片具有良好的光學清晰度，可以折疊并植入人體囊袋中

共同作者、UEA生物科學學院名譽教授Michael Wormstone表示：“如果進一步發(fā)展成功，這項新技術可以通過實現便攜式制造解決方案來改變整個行業(yè)，特別是對偏遠和經濟落后地區(qū)有利。另外，它還有潛力支持優(yōu)質定制鏡片的生產，從而提高更先進的醫(yī)療保健環(huán)境中的手術效果。”

擁有20多年經驗的NNUH首席眼科顧問Anas Injarie先生表示：“這項創(chuàng)新有潛力能夠生產出在設計和光學性能方面符合患者規(guī)格的鏡片。對于高端市場來說，它代表了提供定制治療的令人興奮的可能性，可以提高患者滿意度和手術成功率。”

該團隊的研究成果已經申請了專利。