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目视未来

2023-03-01文并图王颖薇暨南大学

大学生 2023年2期
关键词:上皮角膜医学

文并图/王颖薇 (暨南大学)

眼睛的内层,或称视网膜,类似于相机中的胶片。它从我们正在看的图像中接收光线,并将光线转化为电脉冲,通过视神经纤维发送到大脑

我们的大脑每天接收各种各样的信息,其中有80%来自视觉,所以失去视力,是一个非常痛苦的事情。“角膜盲”(由于角膜溃疡、白斑、穿孔等角膜疾病导致的视力失明)是全球的第二大致盲性眼病,但全球每70个患者只有1个可移植角膜。

组织工程学又称“再生医学”,是指利用生物活性物质,通过体外培养或构建的方法,再造或者修复器官及组织的新兴学科。组织工程学学者是人类器官的设计师和工程师,可以造出我们人体所需的修补零件。通过组织工程技术,目前已有3个脱细胞猪角膜基质产品进入临床的不同阶段。但是我们发现,这些产品还不能完全替代人的捐献角膜,他们主要存在术后视力差、急性炎症频发、植片易浑浊甚至溶解等问题。由于角膜是结构非常精密的组织,随着时间的延长,这些弊端会越来越明显。造成这些问题主要原因有两个:首先,现有的产品脱细胞方案过于粗暴,这会造成天然胶原成分及超微结构的破坏,从而大幅度丢失角膜天然性能。其次,由于细胞培养及体外构建的技术限制,现有产品缺乏上皮结构,移植后上皮修复过程会产生严重的炎症反应,会阻碍后续角膜神经再生。

针对这两点,我们进行了第二代生物角膜产品的升级改造。首先,我们通过精准脱细胞技术及氨基酸交联技术,在保证猪细胞去除的同时,角膜胶原超微结构规整度评分从0.75提高至0.95,高度接近天然理想值。为了解决角膜上皮重建的细胞来源问题,我们开发了“炎症应激诱导法”,可以实现1周内从1 毫米角膜组织扩增出足量细胞用于角膜上皮重建。

时间对于角膜盲患者而言是十分重要的,传统的上皮构建方法一般需要2~3周的时间,而我们通过研发“三维动态灌注培养系统”,可以将时间缩短到3天,这样可以让我们更快地将角膜产品提供给患者移植。现在,我们完成了首个含上皮生理功能的生物角膜产品开发,该产品的体内移植实验已证明,它可以在1周内实现角膜的高度透明,神经修复能力是同类产品的4倍,无角膜混浊、溶解的风险。下一步,我们将对脱细胞角膜基质添加促进移植后恢复的药物和因子等。在未来希望能够实现只要有需要,人人可以拥有理想的备份眼角膜。

这个产品的研发,伴随着我从本科到博士的学习成长经历,而完成“特视康”角膜的研发,看着它走上临床,是让我一直坚持在这个团队的关键原因。我们暨南大学和香港中文大学共建了拥有再生医学方向的教育部重点实验室平台,是从事再生医学基础理论和应用研究的重要基地。大一时,我通过“卓越未来科学家计划”加入这个平台。经过10年的积累,我已在再生医学领域申报多个专利,并获得授权,以第一作者发表多篇高水准论文。

“特视康”的最新技术方案,我以第一作者在生物材料顶级期刊发表。我们的技术团队,来自多个学科,如生物技术、生物与医药 、再生医学、眼科学 、国际贸易与金融风险管理等。团队成员大多和我一样,经过本科到研究生的连续培养,共同参与项目的研发及落地推广工作。

我们创业的想法也得到了导师的大力支持,他们从产品研发、GMP生产管理、产业资源及临床资源的对接给予我们指导,帮助推动项目落地。团队内,还包括了长期科研合作的临床专家和医药产品申报专家,这个专家梯队,能让我们的产品技术研发更贴近临床需求,也可以加快我们研发的产品从实验室走上市场的速度。我们项目的开展,集中了学校的眼科学力量。学校附属第一医院的眼科是“211”和国务院侨办的重点学科,异种角膜移植技术获得了教育部科技进步一等奖。

2022年6月,我们团队和国际欧亚科学院科技创新基地联合成立了“大湾区再生医学研究院”。在研究了现有政策、调研同类企业的发展模式后,我们决定进行组织工程角膜产品的拆分申报,分别形成三类植入性医疗器械、干细胞一类新药等核心眼表再生修复产品,早期通过衍生产品的销售、技术服务输出等方式,实现盈利。现在,我们已经获得了第一个100万的“干细胞因子人工泪液开发”的技术服务输出订单。另外,我们也和暨大附属第一医院眼科合作,利用生物角膜的研发技术,帮助他们开发组织工程结膜再生产品。

1.全球角膜供体极度稀缺

2.人工泪液产品原型设计

3.体外三维动态构建培养方案

4.“特视康”移植后角膜天然透光性恢复时间从“半年以上”缩短至1周,神经再生高于同类产品4倍

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