生物工程角膜

“哎！”一大早，小粗心就在叹气。

“小粗心，你不是刚旅行回来吗？怎么愁眉苦脸的？是玩得不开心吗？”小好问很是关心地问。

“旅行挺好的，不过我回来就听到一个不好的消息，我表哥的眼睛受伤了，医生说要尽快进行角膜移植，否则可能会失明，甚至摘除眼球。”小粗心烦心地说。

“角膜移植？那确实挺麻烦的，手术费用高不说，能不能找到合适的眼角膜都是未知数。”小灵通在一旁接话。

“是啊，医生说得排队，可就怕表哥的病情恶化太快，等不及呀！”小粗心又叹了口气。

“小粗心，你别太着急了。人体捐献角膜要排队，可生物工程角膜不需要排队呀。”奥秘精灵笑眯眯地安慰小粗心。

“生物工程角膜？那是什么？”小先锋们都睁大了眼睛看着奥秘精灵。

用猪的角膜看世界

“生物工程角膜是一种人工角膜，可替代人体捐献的角膜移植到人的眼睛上，使人重见光明。”奥秘精灵向大家介绍说。

“真的吗？那太棒了！”小粗心开心地说。

“当然是真的，而且已经有不少人已经接受了移植并恢复了视力呢！”奥秘精灵肯定地说，“那你们猜猜看，这种生物工程角膜的原料是什么？”

小粗心：“我猜应该是某种医用高分子材料。”

小好问：“生物工程……不会是用人的体细胞培育的吧？”

小灵通：“我猜是利用的动物的角膜，比如猴子。”

【关主释答】

哈哈，这次你们都没答对哟，小灵通算是答对了一半吧！全球首个生物工程角膜是由我国自主研发的，主要成分为胶原蛋白，厚度一般为0.3毫米～0.5毫米，与一般的隐形眼镜差不多。它确实取材于动物的角膜，不过不是猴子，而是猪。科研人员使用“脱细胞异种角膜基质”等生物技术，将猪角膜去细胞、去抗原处理后，保留其天然角膜三维立体结构，降低其免疫原性，以防止产生免疫排斥反应。移植到人的眼睛里后，人的细胞会沿着三维立体结构的支架长上去，逐渐变得透明，与原有的角膜组织融合，从而终身使用。

低成本与低风险

“居然是猪角膜，那我确实没想到。”小灵通说。

“哈哈，是不是觉得透过猪的角膜看世界挺奇怪的？其实经过处理，那已经根本称不上猪角膜了，只是一个与其他材料相比，更为天然的角膜支架而已。那你们知道为什么会挑选猪角膜来做原料吗？”奥秘精灵抛出了第二个问题。

小粗心：“那还用说，肯定是猪角膜与人体角膜最相似呗！”

小好问：“可是猴子应该跟人更相似啊？我想可能跟动物本身携带的细菌、病毒有关。”

小灵通：“猪比较常见，我想应该与生产成本有关。”

【关主释答】

你们这次都回答得不错，把你们三个的回答综合起来，就是猪角膜最终在生物工程角膜原料争夺战中胜出的原因。其实选择猪角膜来制作生物工程角膜也经历了非常漫长的探索过程。小好问说得不错，在生物结构上，猴子确实与人类更为接近。在最初，猴子也是科学家研究的首选，可是猴子的饲养成本较高、繁殖率低，来源很难保证稳定。而后，科学家通过对猪、牛、羊、鸡、鸭、鹅等筛选，发现猪的角膜参数，如厚度、屈光度等和人比较接近，而且携带的病毒不太容易传染给人类。最关键是猪角膜比较容易获得，而且猪可以在清洁环境中净养，能实现屠宰标准化，方便今后生物工程角膜使用时，能够追溯来源。现在每片生物工程角膜的价格在1.5万～2万元，加上移植手术的费用也不超过3万元，比起人体捐献角膜而言，确实更为经济适用。

未来技术有待提升

“如今生物工程角膜移植正在大力推广中，不过它也还存在一些问题需要解决，你们能说说是哪些问题吗？”奥秘精灵问。

小粗心：“我觉得价格可以再低一点。”

小好问：“毕竟是动物角膜制成的，我想排异、融合方面还是会有些问题吧！”

小灵通：“我倒是对它本身的安全性更关心一些，比如生产环境是否安全，原料来源是否安全。”

【关主释答】

小粗心，生物工程角膜移植正处于开始阶段，等完全推广开来，达到量产，生产成本肯定会有所降低，价格也就会随之降低。小好问和小灵通关心的问题都不错。虽然生物工程角膜已经完全将猪细胞抽离，并进行了抗菌、去抗原等处理，但仍会出现一些免疫排斥问题，所以移植到人体后，需要持续滴一年的抗排斥眼药水才行，并且最终能恢复视力到什么程度，也不能确定。

小灵通所提到的安全问题则更为重要，为了让角膜来源清洁无污染，科学家在深圳建立了一所供应角膜的养猪场。不但猪的品种有要求，而且每头猪都有“身份证”和编号，一旦发现问题，可“回溯”，追查到是哪头猪、在什么时候提供的角膜，以保证移植者的安全。

但就现阶段而言，生物工程角膜是不含有上皮细胞、内皮细胞两层附带有细胞活性的角膜层，仅模拟了人体角膜的一部分——角膜基质的支架结构，仅适用于部分能够采用板层角膜移植手术治疗的患者，而需全层角膜移植的患者仍然只能等待人体捐献角膜。不过科学家们正在积极研究，他们的下一个目标就是研发全层生物工程角膜，相信不久的将来就会传来好消息。

知识小链接

角膜是位于眼球前壁的一层透明膜，约占纤维膜的前六分子一，从后面看角膜呈正圆形，从前面看为横椭圆形。角膜覆盖虹膜、瞳孔及前房，并为眼睛提供大部分屈光力，加上晶体的屈光力，光线便可准确地聚焦在视网膜上构成影像。角膜分为五层，由前向后依次为：上皮细胞层、前弹力层、基质层、后弹力层、内皮细胞层。