生物工程角膜

“哎！”一大早，小粗心就在嘆氣。

“小粗心，你不是剛旅行回來(lái)嗎？怎么愁眉苦臉的？是玩得不開(kāi)心嗎？”小好問(wèn)很是關(guān)心地問(wèn)。

“旅行挺好的，不過(guò)我回來(lái)就聽(tīng)到一個(gè)不好的消息，我表哥的眼睛受傷了，醫(yī)生說(shuō)要盡快進(jìn)行角膜移植，否則可能會(huì)失明，甚至摘除眼球。”小粗心煩心地說(shuō)。

“角膜移植？那確實(shí)挺麻煩的，手術(shù)費(fèi)用高不說(shuō)，能不能找到合適的眼角膜都是未知數(shù)。”小靈通在一旁接話。

“是啊，醫(yī)生說(shuō)得排隊(duì)，可就怕表哥的病情惡化太快，等不及呀！”小粗心又嘆了口氣。

“小粗心，你別太著急了。人體捐獻(xiàn)角膜要排隊(duì)，可生物工程角膜不需要排隊(duì)呀。”奧秘精靈笑瞇瞇地安慰小粗心。

“生物工程角膜？那是什么？”小先鋒們都睜大了眼睛看著奧秘精靈。

用豬的角膜看世界

“生物工程角膜是一種人工角膜，可替代人體捐獻(xiàn)的角膜移植到人的眼睛上，使人重見(jiàn)光明。”奧秘精靈向大家介紹說(shuō)。

“真的嗎？那太棒了！”小粗心開(kāi)心地說(shuō)。

“當(dāng)然是真的，而且已經(jīng)有不少人已經(jīng)接受了移植并恢復(fù)了視力呢！”奧秘精靈肯定地說(shuō)，“那你們猜猜看，這種生物工程角膜的原料是什么？”

小粗心：“我猜應(yīng)該是某種醫(yī)用高分子材料。”

小好問(wèn)：“生物工程……不會(huì)是用人的體細(xì)胞培育的吧？”

小靈通：“我猜是利用的動(dòng)物的角膜，比如猴子。”

【關(guān)主釋答】

哈哈，這次你們都沒(méi)答對(duì)喲，小靈通算是答對(duì)了一半吧！全球首個(gè)生物工程角膜是由我國(guó)自主研發(fā)的，主要成分為膠原蛋白，厚度一般為0.3毫米～0.5毫米，與一般的隱形眼鏡差不多。它確實(shí)取材于動(dòng)物的角膜，不過(guò)不是猴子，而是豬。科研人員使用“脫細(xì)胞異種角膜基質(zhì)”等生物技術(shù)，將豬角膜去細(xì)胞、去抗原處理后，保留其天然角膜三維立體結(jié)構(gòu)，降低其免疫原性，以防止產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)。移植到人的眼睛里后，人的細(xì)胞會(huì)沿著三維立體結(jié)構(gòu)的支架長(zhǎng)上去，逐漸變得透明，與原有的角膜組織融合，從而終身使用。

低成本與低風(fēng)險(xiǎn)

“居然是豬角膜，那我確實(shí)沒(méi)想到。”小靈通說(shuō)。

“哈哈，是不是覺(jué)得透過(guò)豬的角膜看世界挺奇怪的？其實(shí)經(jīng)過(guò)處理，那已經(jīng)根本稱不上豬角膜了，只是一個(gè)與其他材料相比，更為天然的角膜支架而已。那你們知道為什么會(huì)挑選豬角膜來(lái)做原料嗎？”奧秘精靈拋出了第二個(gè)問(wèn)題。

小粗心：“那還用說(shuō)，肯定是豬角膜與人體角膜最相似唄！”

小好問(wèn)：“可是猴子應(yīng)該跟人更相似啊？我想可能跟動(dòng)物本身攜帶的細(xì)菌、病毒有關(guān)。”

小靈通：“豬比較常見(jiàn)，我想應(yīng)該與生產(chǎn)成本有關(guān)。”

【關(guān)主釋答】

你們這次都回答得不錯(cuò)，把你們?nèi)齻€(gè)的回答綜合起來(lái)，就是豬角膜最終在生物工程角膜原料爭(zhēng)奪戰(zhàn)中勝出的原因。其實(shí)選擇豬角膜來(lái)制作生物工程角膜也經(jīng)歷了非常漫長(zhǎng)的探索過(guò)程。小好問(wèn)說(shuō)得不錯(cuò)，在生物結(jié)構(gòu)上，猴子確實(shí)與人類更為接近。在最初，猴子也是科學(xué)家研究的首選，可是猴子的飼養(yǎng)成本較高、繁殖率低，來(lái)源很難保證穩(wěn)定。而后，科學(xué)家通過(guò)對(duì)豬、牛、羊、雞、鴨、鵝等篩選，發(fā)現(xiàn)豬的角膜參數(shù)，如厚度、屈光度等和人比較接近，而且攜帶的病毒不太容易傳染給人類。最關(guān)鍵是豬角膜比較容易獲得，而且豬可以在清潔環(huán)境中凈養(yǎng)，能實(shí)現(xiàn)屠宰標(biāo)準(zhǔn)化，方便今后生物工程角膜使用時(shí)，能夠追溯來(lái)源。現(xiàn)在每片生物工程角膜的價(jià)格在1.5萬(wàn)～2萬(wàn)元，加上移植手術(shù)的費(fèi)用也不超過(guò)3萬(wàn)元，比起人體捐獻(xiàn)角膜而言，確實(shí)更為經(jīng)濟(jì)適用。

未來(lái)技術(shù)有待提升

“如今生物工程角膜移植正在大力推廣中，不過(guò)它也還存在一些問(wèn)題需要解決，你們能說(shuō)說(shuō)是哪些問(wèn)題嗎？”奧秘精靈問(wèn)。

小粗心：“我覺(jué)得價(jià)格可以再低一點(diǎn)。”

小好問(wèn)：“畢竟是動(dòng)物角膜制成的，我想排異、融合方面還是會(huì)有些問(wèn)題吧！”

小靈通：“我倒是對(duì)它本身的安全性更關(guān)心一些，比如生產(chǎn)環(huán)境是否安全，原料來(lái)源是否安全。”

【關(guān)主釋答】

小粗心，生物工程角膜移植正處于開(kāi)始階段，等完全推廣開(kāi)來(lái)，達(dá)到量產(chǎn)，生產(chǎn)成本肯定會(huì)有所降低，價(jià)格也就會(huì)隨之降低。小好問(wèn)和小靈通關(guān)心的問(wèn)題都不錯(cuò)。雖然生物工程角膜已經(jīng)完全將豬細(xì)胞抽離，并進(jìn)行了抗菌、去抗原等處理，但仍會(huì)出現(xiàn)一些免疫排斥問(wèn)題，所以移植到人體后，需要持續(xù)滴一年的抗排斥眼藥水才行，并且最終能恢復(fù)視力到什么程度，也不能確定。

小靈通所提到的安全問(wèn)題則更為重要，為了讓角膜來(lái)源清潔無(wú)污染，科學(xué)家在深圳建立了一所供應(yīng)角膜的養(yǎng)豬場(chǎng)。不但豬的品種有要求，而且每頭豬都有“身份證”和編號(hào)，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，可“回溯”，追查到是哪頭豬、在什么時(shí)候提供的角膜，以保證移植者的安全。

但就現(xiàn)階段而言，生物工程角膜是不含有上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞兩層附帶有細(xì)胞活性的角膜層，僅模擬了人體角膜的一部分——角膜基質(zhì)的支架結(jié)構(gòu)，僅適用于部分能夠采用板層角膜移植手術(shù)治療的患者，而需全層角膜移植的患者仍然只能等待人體捐獻(xiàn)角膜。不過(guò)科學(xué)家們正在積極研究，他們的下一個(gè)目標(biāo)就是研發(fā)全層生物工程角膜，相信不久的將來(lái)就會(huì)傳來(lái)好消息。

知識(shí)小鏈接

角膜是位于眼球前壁的一層透明膜，約占纖維膜的前六分子一，從后面看角膜呈正圓形，從前面看為橫橢圓形。角膜覆蓋虹膜、瞳孔及前房，并為眼睛提供大部分屈光力，加上晶體的屈光力，光線便可準(zhǔn)確地聚焦在視網(wǎng)膜上構(gòu)成影像。角膜分為五層，由前向后依次為：上皮細(xì)胞層、前彈力層、基質(zhì)層、后彈力層、內(nèi)皮細(xì)胞層。