※美國國家衛生研究院國家眼科研究所透過3D生物列印打造眼球組織，推進視網膜相關疾病研究。(Photo credit: National Institutes of Health)

美國國家衛生研究院(National Institutes of Health)國家眼科研究所(National Eye Institute)的研究人員近日透過3D生物列印方法製造出眼球組織，形成外血液視網膜屏障(blood-retina barrier)。該組織包含視網膜中的感光細胞(photoreceptors)，並與年齡相關的黃斑部病變(macular degeneration)有關。

研究人員在適合生物列印的水凝膠(hydrogel)載體中結合不同種類的細胞，這些細胞主要來自患者的幹細胞，並創造可模仿自體組織許多特色的組織結構。研究人員希望這項技術將使他們能夠創造出無限量的眼組織，以研究各種眼部疾病。

研究人員在更先進的體外組織模型研究中正取得進展，以利研究不同疾病。許多疾病缺乏相關的體外模型，在許多情況下，實驗動物可能無法準確地模仿人類的生理結構，同時也有倫理問題。因此，開發更先進的體外系統，使研究人員能準確模仿人體組織並研究疾病有其需求。

研究人員之一Kapil Bharti表示：｢我們知道，與年齡有關的黃斑部病變始於外血液視網膜屏障。然而，由於缺乏生理上相關的人體模型，對老年黃斑部病變的引起和到晚期乾性和濕性階段的機制仍然所知甚少。｣

為解決這個問題，這些研究人員開發了一個外血液視網膜屏障的3D生物列印模型。在老年黃斑部病變中，這一組織的視網膜色素上皮(RPE)會破裂，導致感光細胞萎縮，最終使視力損傷。

研究人員透過患者幹細胞結合三種細胞類型。這些細胞分別為周細胞(pericytes)、內皮細胞(endothelial)和纖維母細胞(fibroblasts)。他們將這些細胞與對溫度敏感的水凝膠混合，然後將混合物透過生物列印的方式放置在可生物降解的支架上。

研究人員培養這些組織構建物，並觀察到大約六周後達到了成熟期，顯示出自體血液視網膜屏障的特徵。接著他們就能透過將組織暴露在低氧環境中來模擬與年齡相關的黃斑部病變，研究人員也測試了治療人類疾病藥物的效果。

研究人員表示：｢透過列印細胞，我們可獲得更多細胞的資訊，這些資訊對了解正常外血液視網膜屏障的結構是必要的。RPE細胞的存在誘導了纖維母細胞的基因表現變化，這有助於布魯赫膜(Bruch’s membrane)的形成，該概念於多年前提出，但在我們的模型發明之前並沒有得到證實。｣

(來源:Medgadget 生策中心編譯)