近日，一名 78 歲的盲人賈馬爾?弗拉尼（Jamal Furani）通過(guò)植入人工角膜重獲視力，這也是該領(lǐng)域內(nèi)的全球首次成功案例。

圖 | 人工角膜 KPro（來(lái)源：CorNeat Vision）

2020 年《麻省理工科技評(píng)論》“35 歲以下科技創(chuàng)新 35 人” 中國(guó)區(qū)得主、斯坦福研究員唐靜告訴 DeepTech：“此次手術(shù)之所以引起轟動(dòng)，是因?yàn)榇饲叭蚍秶鷥?nèi)開(kāi)發(fā)人工角膜的嘗試均以失敗告終。”

圖 | 賈馬爾眼部繃帶被除去（來(lái)源：The Times of Israel）

10 年前由于水腫等疾病，賈馬爾的角膜受損，雙眼也開(kāi)始失明。但在本次術(shù)后去除繃帶后，他立馬就能閱讀文字，并能認(rèn)出來(lái)家庭成員。

圖 | 賈馬爾重見(jiàn)光明（來(lái)源：Twitter）

手術(shù)中使用的人工角膜 KPro，由以色列公司 CorNeat Vision 設(shè)計(jì)，手術(shù)則由以色列拉賓醫(yī)學(xué)中心眼科主任伊里特?巴哈爾（Irit Bahar）教授完成。

圖 | CorNeat Vision 的人工角膜可以修補(bǔ)和替換受損組織（來(lái)源：NoCamels）

巴哈爾教授說(shuō)：“手術(shù)過(guò)程簡(jiǎn)單明了，結(jié)果超出了我們的所有期望。摘下繃帶的那一刻，令人激動(dòng)且具有重大意義。作為醫(yī)生，這也是我們實(shí)現(xiàn)救死扶傷使命的時(shí)刻?！?/p>

而本次手術(shù)中的人工角膜名為 KPro，它是有史以來(lái)第一個(gè)直接植入眼壁、且無(wú)需供體組織的植入物，可替換會(huì)引起嚴(yán)重視力下降的受損角膜。

圖 | KPro 的優(yōu)勢(shì)（來(lái)源：CorNeat Vision）

據(jù)介紹，KPro 采用百分百合成的非降解多孔材料制成，可替代受傷或變形角膜，并且不需要供體組織。它包含一個(gè)光學(xué)組件，并能附著在一種類似于人細(xì)胞外基質(zhì)的生物相容性材料上。

此外，KPro 的裙邊采用能被成纖維細(xì)胞和膠原蛋白滲透的材料。體內(nèi)研究表明，這種設(shè)計(jì)不會(huì)引發(fā)對(duì)人體不利的免疫系統(tǒng)反應(yīng)。

利用細(xì)胞技術(shù)和納米級(jí)化學(xué)工程技術(shù)，KPro 通過(guò)模仿細(xì)胞和亞細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，來(lái)刺激細(xì)胞的生長(zhǎng)、以及和周圍組織的完全融合。術(shù)后幾周患者眼內(nèi)可生成大量成纖維細(xì)胞和膠原原纖維，從而實(shí)現(xiàn)角膜裙邊與眼球壁的完全融合，這時(shí) KPro 將永遠(yuǎn)是患者眼睛的一部分，并且它不會(huì)攜帶包括新冠病毒在內(nèi)的任何傳染源。

執(zhí)刀該手術(shù)的巴哈爾教授還表示：“這種新設(shè)備與眼壁的結(jié)合，也提供了一種美學(xué)解決方案，因?yàn)樗ㄒ粋€(gè)非常類似于原始角膜的晶狀體?！?/p>

圖 | CorNeat Vision 公司設(shè)計(jì)的人工角膜（來(lái)源：CorNeat Vision）

具體手術(shù)步驟如下：先將結(jié)膜從鞏膜分離，形成一個(gè)口袋；然后取下患者的角膜，并沿眼睛邊緣和鞏膜置入細(xì)絲；借助縫線植入 KPro；植入后，將結(jié)膜縫合回到鞏膜。據(jù)悉，手術(shù)過(guò)程只需少量切割和縫線，目前在該醫(yī)學(xué)中心共有 10 名患者獲得臨床試驗(yàn)批準(zhǔn)，另兩個(gè)試驗(yàn)地點(diǎn)計(jì)劃在加拿大和法國(guó)開(kāi)放。

有望獲得中國(guó) NMPA 認(rèn)證

該公司聯(lián)合創(chuàng)始人 Almog Aley-Raz 在聲明中指出，植入 KPro 是多國(guó)臨床試驗(yàn)的第一步，該角膜還有望獲得歐盟合格認(rèn)證、美國(guó) FDA 批準(zhǔn)以及中國(guó) NMPA 的認(rèn)證。

圖 | 角膜移植示意圖（來(lái)源：CorNeat Vision）

CorNeat Vision 另一位聯(lián)合創(chuàng)始人、人工角膜發(fā)明者吉拉德?利特文（Gilad Litvin）博士在接受媒體采訪時(shí)表示：“經(jīng)過(guò)多年的努力，看到一位患者輕松植入 KPro，并看到他恢復(fù)光明，房間里充滿了眼淚?！?/p>

角膜就是我們的黑眼珠，平時(shí)它像玻璃一樣透明，如果說(shuō)眼睛是一部照相機(jī)，角膜就是鏡頭，出現(xiàn)角膜疾病時(shí)便會(huì)失去透明。

角膜疾病是全球第四大致盲眼疾、中國(guó)第二大致盲眼病，而角膜移植是最常見(jiàn)的治療方法，這種手術(shù)最早可追隨到 1905 年。全國(guó)殘疾人抽樣調(diào)查顯示，中國(guó)因角膜病致殘、致盲者約有 400 萬(wàn)人，由于供體缺少，每年僅有 5000-6000 例患者可獲得角膜移植。

據(jù)利特文介紹，該公司希望“即使在沒(méi)有角膜實(shí)踐和器官捐贈(zèng)文化的地區(qū)，KPro 也可使全世界數(shù)百萬(wàn)盲人患者恢復(fù)視力?！?/p>

圖 | CorNeat Vision 聯(lián)合創(chuàng)始人 Almog Aley Raz（左）和 Gilad Litvin 博士（右）

此外，利特文還指出，此前為準(zhǔn)確無(wú)誤地移植天然角膜，眼科醫(yī)生必須專門花費(fèi) 1-2 年才能學(xué)會(huì)角膜移植。而且，由于天然角膜的存儲(chǔ)限制，醫(yī)生通常要在一周內(nèi)完成植入手術(shù)。

而 KPro 人工角膜則有兩年的保存期限。2018 年，在（深圳）中國(guó)第二屆國(guó)際創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽總決賽中，該公司憑借人工角膜移植技術(shù)摘得桂冠，并獲得 100 萬(wàn)元人民幣的最高獎(jiǎng)項(xiàng)。

那么，這項(xiàng)技術(shù)到底厲害在哪里？為何手術(shù)成功可引起如此大的轟動(dòng)？

遠(yuǎn)期效果尚需大規(guī)模臨床驗(yàn)證

唐靜解釋稱，角膜病變通常由角膜白斑、角膜穿孔、角膜潰瘍、嚴(yán)重角膜炎、角膜營(yíng)養(yǎng)不良等原因引起。如果角膜受損嚴(yán)重，愈合后往往會(huì)留下瘢痕，嚴(yán)重的會(huì)呈瓷白色，視力也會(huì)受損。

在角膜移植手術(shù)中，通常利用他人的正常透明角膜組織即角膜捐獻(xiàn)，去取代病變的角膜組織。幾年前，青年歌手姚貝娜捐贈(zèng)的眼角膜，曾幫助貴州省遵義一名失明奶奶重獲光明。不過(guò)，這類手術(shù)費(fèi)通常上萬(wàn)元，存在風(fēng)險(xiǎn)不確定性和個(gè)體差異性，術(shù)后恢復(fù)一般在 2 月以上。

圖 | 人眼構(gòu)造，“Cornea ”即為角膜（來(lái)源：Pixabay）

此前的角膜移植手術(shù)，要么縫合到天然角膜上，要么與天然角膜融合在一起，后者缺乏血管且愈合不良。由于異物進(jìn)入人體后，人體會(huì)試圖將其推出或包起來(lái)，而該手術(shù)的獨(dú)特之處，在于可將 KPro 嵌入患者破損角膜中，使用不可降解的縫合線將其縫合至眼睛后，可最大程度縮短眼睛破損和張開(kāi)的時(shí)間。

談及 KPro 的好處，唐靜表示，該公司的核心技術(shù)在于，這款角膜模仿了生物相容性好的人類細(xì)胞外基質(zhì)（Extracellular Matrix，ECM）微觀結(jié)構(gòu)，并由不可降解的仿生材料組成，另有膠原蛋白網(wǎng)為周圍細(xì)胞提供結(jié)構(gòu)和生化支持。

KPro 強(qiáng)度大且不可降解，這讓其成為人眼成纖維細(xì)胞的舒適棲息地，而成纖維細(xì)胞正是合成細(xì)胞外基質(zhì)的細(xì)胞，這種細(xì)胞在傷口愈合中起著關(guān)鍵作用，并可構(gòu)成最常見(jiàn)的結(jié)締組織細(xì)胞。

唐靜還告訴 DeepTech，這種技術(shù)還有望影響植入物的設(shè)計(jì)，并為多種醫(yī)學(xué)領(lǐng)域提供新的解決方案。由于 KPro 材料不涉及人體或其他動(dòng)物源性組織，術(shù)后排斥反應(yīng)也可得到一定程度緩解。

《美國(guó)醫(yī)學(xué)會(huì)眼科雜志》上的一項(xiàng)研究評(píng)估稱，每 70 位等待角膜移植的患者中，只有 1 位可得到他人捐贈(zèng)的角膜。而本次手術(shù)的成功在于，操作簡(jiǎn)單且全程只用 45 分鐘。術(shù)后患者的人造眼膜能和眼白完全融合，創(chuàng)傷面積小、恢復(fù)也很快。不過(guò)唐靜也提出，其遠(yuǎn)期效果尚需要大規(guī)模臨床實(shí)驗(yàn)證實(shí)，如能大范圍推廣，角膜移植手術(shù)也將擺脫缺乏供體、以及移植成功率低的難題，更多患者將可挪走陰翳、重見(jiàn)光明。

來(lái)源：麻省理工科技評(píng)論