研究人员利用3D打印改善白内障和其它眼部疾病的治疗技术

南极熊导读：白内障是晶状体中的混浊区域。它是导致失明的主要原因，也是全球严重视力障碍的第二大原因。在白内障手术中，需要取出混浊的晶状体，并用人工晶状体替换，以恢复屈光力。然而，目前使用的成型和车床技术制造人工晶状体过程复杂且耗时，这限制了新型材料和设计的开发。

△该研究已发表在《Current Eye Research》杂志上，题目为“透明、可折叠、非折射人工晶状体设计的立体光刻快速原型制作：概念验证研究”

2024年5月20日，南极熊获悉，东安格利亚大学的研究人员在眼科设备技术方面取得了进步，通过利用基于立体光刻的工艺，开发了一种新的方法来制造人工晶状体，以应对传统制造工艺的限制。这项创新有可能提高普遍用于白内障和屈光手术的眼部植入物的制造。

这些人工晶状体还可以用于矫正屈光不正，例如近视、远视和老花眼（眼睛逐渐失去看清近距离事物的能力，这是衰老的正常部分）。

该研究的主要作者、东安格利亚大学药学院医疗技术副教授Aram Saeed博士表示：“我们首次开发出一种可用于直接打印眼科设备的树脂。虽然仍处于早期阶段，但3D打印这些镜片的能力可以通过提供前所未有的定制和设计精度水平，显着增强对患者的眼部护理，从而有可能带来更好的临床结果。”

△通过立体光刻技术生产不具有折射功能的类透镜3D物体的示意图。为此开发并使用了由丙烯酸酯单体和交联剂组成的树脂

技术研发背景

历史上，人工晶状体由多种材料制成，包括玻璃和硅胶。尽管最近该行业已显着发展，主要使用丙烯酸材料。目前，亲水性和疏水性丙烯酸树脂是最常用的材料，因为它们具有出色的光学透明度、柔韧性、与身体的生物相容性以及在眼睛内的稳定性和安全性。

目前制造人工晶状体的方法通常使用车床加工和模制技术。虽然这些方法可以生产设计精良、光学质量高的器件，但它们也存在固有的局限性，特别是在设计复杂性和定制方面。

Aram Saeed表示：“3D打印可以显着提高眼科设备的生产，不仅提高制造速度和精度，还可以提高设计的复杂性和定制性。我们的概念验证论文是系列论文中的第一篇，该系列论文将详细介绍我们在该领域的进展，并为改变全球眼保健实践奠定基础。我们的工作将材料科学与医疗保健技术相结合，需要广泛的专业知识来开发这些类型的眼科设备。随着我们继续发布我们的研究结果并分享我们的进步，我们的目标是走在行业的最前沿，与世界各地的工业合作伙伴和研究人员合作，完善和增强技术。”

△将SLA制作的晶状体模型离体植入人体囊袋中

尽管仍处于开发的早期阶段，但这项创新可能具有以下几个优势：

●定制镜片：3D打印可以根据每位患者的眼睛形状和视力需求定制镜片，从而有可能改善视力矫正和舒适度。
●更快的生产：与传统方法相比，3D打印有潜力实现更快的镜片设计、测试和制造。这种速度可以缩短诊断和手术之间的时间，为患者提供更快的护理。
●复杂的设计：3D打印可以创建以前难以制造的复杂镜片形状。这些设计可以更好地解决更广泛的视力问题。
●降低成本：通过使用3D打印，定制或高质量镜片的生产成本可能会降低，使更多患者能够负担得起，特别是在经济贫困地区。这可能会带来更好的整体公共卫生结果。
●与成像的兼容性：研究人员希望，未来将3D打印与先进成像技术相结合，可以帮助生产出最适合个体患者眼睛的镜片，从而减少手术后调整的需要或并发症。
●材料创新：3D打印可以开发具有改进光学性能的新材料。这可能会导致镜片不仅能矫正视力，还能增强视力。

△研究发现，3D打印的镜片具有良好的光学清晰度，可以折叠并植入人体囊袋中

共同作者、UEA生物科学学院名誉教授Michael Wormstone表示：“如果进一步发展成功，这项新技术可以通过实现便携式制造解决方案来改变整个行业，特别是对偏远和经济落后地区有利。另外，它还有潜力支持优质定制镜片的生产，从而提高更先进的医疗保健环境中的手术效果。”

拥有20多年经验的NNUH首席眼科顾问Anas Injarie先生表示：“这项创新有潜力能够生产出在设计和光学性能方面符合患者规格的镜片。对于高端市场来说，它代表了提供定制治疗的令人兴奋的可能性，可以提高患者满意度和手术成功率。”

该团队的研究成果已经申请了专利。