角膜病是我國僅次于白內(nèi)障的第二大致盲眼病，角膜移植是唯一復明手段。問題是我國目前有400萬患者苦苦等待角膜移植供體，但每年卻只有1萬人捐獻眼角膜，如何化解難題？
(資料圖)
在6月20日召開的山東省科技創(chuàng)新大會上，榮獲山東省技術發(fā)明一等獎的“新型角膜供體材料的關鍵技術創(chuàng)新與臨床應用”項目為上述難題提供答案。
該項目完成人、山東第一醫(yī)科大學附屬眼科醫(yī)院院長史偉云告訴科技日報記者：“我們歷經(jīng)15年多名專家和高新企業(yè)接力攻關，包括研發(fā)全球首個新型生物角膜產(chǎn)品、創(chuàng)新國內(nèi)首個人工角膜材料和制造關鍵技術填補空白的人工角膜產(chǎn)品、發(fā)明活性羊膜保存技術、創(chuàng)建保留眼球僅取角膜的原位捐獻技術體系、發(fā)明生物眼結膜和角膜內(nèi)皮再生技術等五項成果，最終讓眾多盲人重見光明?！?/p>
“人角膜”告急，動物角膜成解決方案
“厚度只有500微米的角膜在眼球表面，多種致病因素使透明的角膜出現(xiàn)灰白色的混濁、瘢痕，嚴重的發(fā)生角膜穿孔，阻擋光線進入眼內(nèi)，導致視力模糊、減退，甚至失明。”史偉云教授說。
因為角膜供體材料遠遠不夠，通過科研手段解決角膜供體問題，成為當務之急。
“目前，利用動物角膜，尤其是豬角膜是解決人角膜供體匱乏的最佳方案?！笔穫ピ聘嬖V記者：“豬的基因序列和人類的基因序列高度相似，且豬的數(shù)量龐大，是最為適合替代人角膜的動物?！?/p>
不過，在他看來，豬角膜供體移植最大的問題是術后存在異種排斥；此外，豬角膜與人角膜厚度、曲率不一樣，即使移植成功，術后視力也不佳。
如何把豬角膜中異種抗原和細胞剔除干凈的同時還能保持角膜的透明性，成為最大瓶頸。記者了解到，上述項目組提出基于膠體滲透壓平衡的脫細胞新理論，發(fā)明脫細胞保護液，首創(chuàng)脈沖高靜壓技術，將脫除異種抗原的時間從3天縮短到3個小時，此舉解決了透明性和異種排斥難題。
其中的脫細胞技術，是通過各種方法去除組織、器官中的細胞成分，消除抗原性，保留器官的三維結構和含有生物活性的細胞外基質(zhì)。此外，上述團隊發(fā)明了人工前房結合飛秒激光技術，解決術后視力差的難題，而臨床應用效果達到人供體角膜水平。
“這種角膜是用豬角膜基質(zhì)，經(jīng)過脫細胞和去抗原處理后，來替代人角膜基質(zhì)。”史偉云介紹，可以解決臨床上30%-40%角膜可治盲患者的復明問題。
國內(nèi)首創(chuàng)！終末期角膜盲不再是“絕癥”
不過，對角膜病患者來說，即使有現(xiàn)成的“人角膜供體”也不是萬能的。
上述團隊向記者提供的數(shù)據(jù)顯示：即使人類角膜供體充足，10%-15%的重度角膜盲患者依然無法通過人的角膜移植恢復光明。如嚴重化學傷等角膜上有大量的新生血管、瞼球粘連等，移植到受體后，很快就會產(chǎn)生免疫排斥。
當生物角膜移植和人體角膜移植都不適合時，人工角膜移植成為唯一方案。
史偉云向記者介紹：“我們創(chuàng)新了人工角膜材料和制造關鍵技術，用高分子材料和鈦合金做成了人工角膜。這種人工角膜模仿的是美國波士頓人工角膜，但我們進行了大量的改進。因為歐美人的眼睛和中國人的眼睛還是有差異的，我們把中國人眼睛的解剖指數(shù)、顏色融入我們的人工角膜中去，無論是美觀度還是術后視力恢復情況都優(yōu)于進口人工角膜?！?/p>
據(jù)悉，該產(chǎn)品已獲國家Ⅲ類醫(yī)療器械注冊證，已使近100例盲人復明，填補國內(nèi)空白，使我國終末期角膜盲不再是“絕癥”。
生物羊膜是角膜表層修復的最佳材料，但活性保存是難題，以往專家都是取新鮮的羊膜“點對點”使用，或者用干燥后的羊膜，但這種羊膜的活性和營養(yǎng)也隨之降低。
史偉云說：“我們研發(fā)了新鮮羊膜長效保存液，最少可以讓它‘保鮮’2年，解決了角膜潰瘍修復材料問題。目前全國共有500余家醫(yī)院在使用該項技術，每年有2萬名患者獲益?！?/p>
取眼角膜不需摘眼球，角膜原位捐獻的“中國模式”
“雖然角膜捐獻的志愿者越來越多，但是捐獻量仍遠遠少于等待復明的患者。”作為全國人大代表，史偉云曾連續(xù)多年建議為器官捐獻立法。
在他看來，供體角膜缺乏的首要因素是認知，即很多人存在“眼角膜捐獻就是移植整個眼球”的錯誤印象。
事實上，早在幾年前，史偉云團隊就創(chuàng)建角膜原位捐獻技術體系，僅取一片角膜，保留眼球留在遺體上，捐獻者的遺容不再被破壞，讓更多人容易接受眼角膜捐獻這一愛心之舉，該技術使角膜捐獻量從200枚/年增加到5800枚/年，緩解了我國角膜供體匱乏難題，創(chuàng)造了角膜原位捐獻的中國模式。
此外，此前摘取后的眼角膜必須在24小時內(nèi)植入患者眼中，否則容易造成眼角膜的污染和浪費。該項目組還發(fā)明離體角膜活性保存液，讓摘取后的眼角膜可以保存14天，讓更多的患者受益。
史偉云說：“如今的人工角膜是沒有內(nèi)皮細胞的，所以不能做全層的角膜移植?，F(xiàn)在我們正在研發(fā)一種特殊材料，可以把人工材料內(nèi)皮貼到人工角膜上，實現(xiàn)人工角膜應用于全程角膜移植。此外，我們還在研究一種‘水凝膠’，若角膜缺損，可以涂上去，不需要縫合即可快速修復角膜。”
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