干细胞移植是恢复角膜损伤后视力的一种大有希望的策略,但是组织移植物必须含有大量的干细胞才会在临床上取得成功。在一项新的研究中,来自美国乔治亚理工学院和乔治亚大学的研究人员揭示出角膜细胞的柔软性指示着它们具有干细胞样活性---包括自我增值和分化为不同类型的成熟细胞的能力---的潜力。这种柔软性(可作为一种生物力学标志物)可能能够被用作一种快速的有成本效益的方法来富集角膜移植组织中的干细胞样细胞(stem-like cell)。相关研究结果发表在2016年10月18日那期biophysical journal期刊上,论文标题为“cellular stiffness as a novel stemness marker in the corneal limbus”。
论文共同第一作者、乔治亚理工学院生物工程研究生tom bongiorno说,“之前的研究已证实临界比例的角膜缘干细胞(负责补充角膜中的细胞)是成功地进行角膜自体疗法所必需的。在未来,基于细胞柔软性和现存的生物标志物的分选技术可能能够富集角膜缘干细胞,因而促进具有天然低比例的角膜缘干细胞的病人在临床治疗时取得成功。”
每年有100万以上的美国人遭受角膜损伤或疾病导致的严重下降的视觉敏锐度。视力丧失和失明的一种主要原因是角膜缘干细胞遭受损伤。最近,在欧洲,角膜缘干细胞移植已被批准用于治疗角膜损伤。已有研究证实移植的成功性取决于角膜缘干细胞在组织移植物中的数量和比例。然而,当前用于富集组织移植物中的角膜缘干细胞的基于抗体的方法是高成本的和耗时的。
为了解决这个问题,bongiorno和论文通信作者、乔治亚理工学院机械工程副教授todd sulchek着手鉴定可能被用来更加快速地和更加廉价地富集干细胞的生物力学性质。他们首先利用分子标志物对不同类型的人角膜细胞进行分类,然后利用原子力显微镜评估它们的力学性质。这种高度灵敏的生物物理技术利用一种微小的探头接触单个细胞,并且在它们的表面上施加多种力量。这些结果表明人角膜缘干细胞要比更加成熟的细胞更加柔软,即更容易压缩。
进一步的分析揭示出相比于成熟的细胞,人角膜缘干细胞也具有更小的尺寸、更高的细胞核-细胞质比率和更低的粘性。再者,将多种生物物理标志物如硬度和尺寸结合在一起大约与当前采用的分子标志物一样好地对干细胞样活性进行分类。sulchek说,“基于细胞机械性质对它们进行分选的微流体设备可能要比当前的方法具有成本和劳力上的优势,并且可能提供一种高效的富集技术来作为基于抗体的富集技术的一种替代的或附加的方法。”
sulchek说,“生物物理标志物在改善很多发生视力障碍的病人的角膜移植成功性上具有巨大的希望。通过将这些研究发现与最近基于生物物理性质的细胞分选方法取得的进展结合在一起,我们鉴定出的生物力学干性标志物有潜力快速地产生具有高度富集的干细胞群体的角膜移植物,而且针对这些病人,这可能有朝一日转化为更好的治疗结果。”
角膜犹如一架照相机的镜头,是眼球表面的一层透明膜。据估计,世界上约有500万人因角膜病变而导致失明。为了使这些失明者重见光明,1906年眼科医生席姆在一个因眼外伤而必须摘除眼球的病人身上取得眼的角膜后,将其移植给一个患角膜溃疡白斑的病人,获得成功。1931年,眼科医生费拉托夫进一步解决了角膜移植术中角膜的来源问题。他从刚死亡人的身上摘取眼球,置适当温度下冷藏保存,以供作移植角膜之用。由于角膜有了来源,通过角膜移植术重见光明的人也就多起来了。目前,在美国每年进行角膜移植手术近万例;在中国每年进行角膜移植手术已达600—700例。
报道称,一位失明十年的老年患者通过该手术植入了人工眼角膜,术后几乎立即恢复了视力。随着时间的推移,人造眼角膜和眼白完全融合,且创伤面积小,伤口恢复得很快。IT之家了解到,角膜病和白内障是引起眼盲的主要原因,但我们可以通过角膜移植的方法治愈,但此前由于猪角膜移植手术则未趋普遍,患者往往需要等候合适的角膜捐献者。
随着这家以色列有初创企业 CorNeat 的人工角膜「Kpro」研发成功,帮助这位失明 10 年的 78 岁老翁 Jamal Furani 在本月 11 日顺利恢复视力,这是人类史上,人工角膜移植手术临床试验的一项重大进展。
据介绍,「Kpro」,以不可分解的人造纳米纤维物料制成,在去年 7 月得到临床测试批准许可。随着人工角膜的出现,将使角膜移植手术摆脱了供体缺乏和移植成功率低的问题,势必将为角膜盲的患者带来新的希望
人工眼角膜移植术成功了,的相关报道,确实是相当厉害的医疗进展。78岁的以色列老人Jamal Furani因为角膜变形,已经失明十年了,但在植入了以色列公司CorNeat Vison的人造眼角膜后,手术第二天他就能认出自己的亲人,而且可以阅读文字。这是今年1月份的事,是人造眼角膜植入术的首次成功。这个手术目前依然是实验性的,Jamal Furani是十位自愿进行实验性手术的患者之一。
这些参与研究的患者,要么由于某些医疗原因不适合移植角膜,要么已经移植过角膜但失败了,因此,人造眼角膜是他们重见光明的唯一希望。有一部分失明,是因为原本的眼角膜上有太多瘢痕或者扭曲形变。据世卫组织估计,每年有200万人因为角膜原因而失明。由多孔合成材料制成的人造眼角膜dubbed KPro植入后,可以替换变形或者不透明的原角膜。这个人造眼角膜会刺激眼内的细胞增殖,最终,人造眼角膜可以和原本的眼球真正地长到一起,而且不会引发排异反应。做这个手术的眼科医生Irit Bahar教授表示,手术过程很简单,只花了不到一小时,而效果超出预期。
以色列的这家公司2015年才成立,是一家专注眼科技术开发的创业公司,目前从投资者那里已经募资1230万美元,除了人造眼角膜,他们还开发了青光眼引流装置以及巩膜的补片。如果人造眼角膜未来的实验性手术依然如此顺利,这家公司在今年末应该就会进行后续更大规模的试验,加拿大、法国、美国、荷兰的试验也都在审批阶段。角膜出了问题,过去只能等着别人捐献角膜移植,但因为角膜捐献率极低,中国真正能够进行角膜移植手术的人只占角膜病失明患者的千分之一。人工角膜的好处确实很多,而且应用的范围前景也很宽阔。而且移植之后,人造的甚至是可以和原来的眼球真正长到一起。但是客观存在的限制也有很多,短期内还行,但是远期效果不佳,会出现很多问题。而现在以色列的移植成功,确实很大程度上推动了进步。成功的案例也是极大地鼓舞了这家公司,他们将会进行大规模的实验试点。
现在有些国家也已经在审批阶段了。我们期待着,也希望着,有一天人们在需要眼角膜的时候,不必等待别人的捐献,人造眼角膜是最优先的选择。其实这样的福音,更多的是对于那些先天眼角膜受到缺陷的患者。眼角膜移植手术,所针对的也只是眼角膜方面原因。眼睛是心灵的窗户,是观看世间真实存在的美好万物。我们需要从观念上,就要爱护自己的眼睛,缓解眼疲劳未来也许需要眼角膜时,人造眼角膜会是优先的选择,甚至成为一线治疗方案。而许多失明的人,也不必焦急地等待别人的捐献了。
角膜的解剖和生理角膜从结构上可分为5层:上皮细胞层、Bowman层、基质层、Descemet膜、内皮细胞层。一只眼睛根据角膜损坏部位的不同,可以捐献给至少3个人。
眼角膜完全透明,位于眼球前部,呈横椭圆形。角膜有十分敏感的神经末梢,如有外物接触角膜,眼睑便会不由自主地合上以保护眼睛。
扩展资料:
移植材料
角膜移植材料根据其来源可分为:活体捐赠与尸体捐赠。所谓活体捐赠顾名思义供体是活人,因外伤、视神经疾患、颅内疾患等原因导致失明(无光感)而角膜却是完好无损的眼球,均是合适的供体。
浙江省人民医院眼科中心分别于2006年3月与12月成功完成两例活体角膜移植,其中一例为全国首例盲人活体捐赠角膜。
但是,国内的角膜移植材料绝大多数还是来源于新鲜尸体(供体),一般情况下6月-60岁且角膜健康者均适合,尤其死于急性疾病或外伤,其中以介于18-35岁最佳;六个月以内的婴儿与九十岁以上的老年人,因其角膜功能差,不适合捐献的。
一般情况下在死后6小时以内、冬季在死后12小时以内摘取才有价值,角膜上皮完整、基质透明、厚度不变者(无水肿)为佳,如果将新鲜角膜材料经保存液或深低温特殊处理,则可保持数天或数周后待用。
但是下面这些供体的角膜不能用于移植:
1、某些传染性疾病如艾滋病、梅毒、狂犬病、破伤风、麻风、白喉、病毒性肝炎、脑炎、脊髓灰质炎等;?
2、恶性肿瘤已侵犯眼组织者以及白血病,何杰金氏病等;?
3、某些眼部疾病如眼前段恶性肿瘤、视网膜母细胞瘤、病毒性角膜炎、角膜变性或疤痕、青光眼、虹膜睫状体炎、化脓性眼内炎以及做过内眼手术者等。
参考资俩来源:百度百科——眼角膜
本文地址:http://dadaojiayuan.com/jiankang/252541.html.
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