視障新知

利用魚鱗 3D打印眼角膜 重拾視力救星

晴報/ 陳展宏

撰文時間:2017/11/22
  不久將來,眼疾和失明將會從地球絕跡?最新研究發現,經由3D打印技術(3D Printing),運用特定魚類的鱗片,可以製造出人類重建光明最需要的眼角膜,成為全球失明人士的福音。
  
  據新西蘭媒體《Stuff》報道,梅西大學(Massey University)研究團隊上月成功製造出一個3D列印機,能用來印製專門為器官移植設計的角膜。負責研究的副教授Johan Potgieter表示,在目前的技術下,人類一旦失去角膜就會失明,唯一的辦法就是等待別人捐贈,才能移植重見光明。據了解,目前全世界約有1,000萬人在等待角膜移植。
  
  膠原蛋白+福氣魚鱗
  
  為加快等候角膜移植的速度,該團隊開始研究3D打印製造角膜所需的原料,他們最終決定以人體皮膚組成主要結構蛋白質之一的膠原蛋白(collagen)來構建角膜,主要物料則選取已證實可被人體接受的福氣魚(Hoki fish)鱗片。
  
  現時項目已經獲得新西蘭商業、創新及就業部(MBIE)撥款近100萬美元(約780萬港元)贊助研究,而團隊目前正在研究如何將用作打印的器材商業化,並推動量產。研究團隊表示,未來可能會考慮將器材出售醫療機構,或直接出售生產出來的角膜。
  
  明年測試 望日產百塊
  
  雖然在技術發展之下,運用3D打印技術製造人體組織的研究在世界各地都有出現,例如血管、器官,甚至皮膚等身體結構組織等,但用來製造眼角膜的情況則是世界首例。
  
  研究團隊希望量產計劃可在2018年底前開始測試,Johan Potgieter表示,醫學界過往一直致力於研究人工角膜技術,如果使用福氣魚的鱗片製造角膜成功,日後甚至可以一天生產數百塊用作移植,令視障人士重拾光明。
  
  大洋洲美食 魚鱗沒價值
  
  福氣魚的學名是藍尖尾無鬚鱈,是新西蘭及澳洲等地的重要魚類品種之一。福氣魚的魚肉經常製成炸魚薯條、鱈魚堡等食材,魚卵也十分有市場價值,但唯獨魚鱗沒有任何用途,過去經常當成廢棄物丟棄。
  
  但由於魚鱗素材屬於可再生資源,研究團隊認為角膜3D打印的製造成本應該會非常便宜,機器也應該非常實惠。
  
  2指女童靠打印義肢 抓到夢想
  
  對於健全人士來說,失去手和腳的活動能力,不是容易理解的一件事;但對有身體殘障的人來說,要完成一般人做到的動作,卻是非常困難。3D打印技術為他們開啟了一扇門,而且技術的發展更令製作義肢變得更低成本、更大眾化。
  
  製作快成本低 可隨成長更換
  
  早前美國發生了一件感人的事件,7歲的海莉•道森(Hailey Dawson)出生就患有先天罕見病波蘭氏症候群,右手少了3根手指,她在拉斯維加斯內華達大學(University of Nevada-Las Vegas)的幫助下,以最新3D打印技術,為她設計了專屬義肢。而熱愛棒球的她,早前許下願望,希望能在職棒大聯盟的30個球場主持開球。
  
  最終在上月29日,她戴上3D打印的義肢,現身美國職業棒球大聯盟的總冠軍賽並主持開球禮,為夢想踏前了一步。
  
  海莉先天少了3隻手指,如果沒有義肢輔助,她的右手很難正常使用。但傳統義肢又非常昂貴,且很多保險計劃都不會涵蓋這種25,000美元(約19.4萬港元)以上的兒童用品。隨著孩子成長,海莉需要頻繁地更換設備,生活成本非常大。使用3D打印度身訂造的義肢後,可大大減低成本,且可頻繁更新,不論是義肢破損,還是兒童長大了需要新尺寸,都能夠快捷及有效地更換。
  
  負責計劃的拉斯維加斯內華達大學機械工程系主席Brendan O'Toole表示,3D打印已可為與海莉相似的孩子設計低成本的義肢。通過量度兒童的手,透過設計工具,幾分鐘內生成37個CAD模型組件,然後第2天就可以打印出零件。
  
  神奇型靴 自動調節鬆緊
  
  以往需要度身訂造衣服或皮鞋,價格都比較高昂,但隨著3D打印技術普及,度身訂造開始變得大眾化。有廠商就利用3D打印技術,製作可自動控制鞋墊調節承托度的靴子,令到用家在任何情況下都穿得舒適。
  
  靴子在鞋身的腳踝和腳趾處加了尼龍網狀的墊,增強彈性以便穿著者靈活運動;在腳尖處則有加厚加固;鞋內還藏有多個由感應器控制的矽膠氣墊。感應器能偵測靴子各處的鬆緊和壓力狀況,自動控制氣墊調節承托度,令靴子可以隨用家的腳步變化而改變。
  
  資料整理:陳展宏
  
  
  
本文出處:晴報(香港)(參考網址)
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