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此篇報導與工商時報合作，並刊載於〈科學家新視野專欄－人工角膜研究發展跨大步〉

文／鄒硯芳 台灣科技媒體中心專案主任 

目前的器官移植手術中，雖然角膜移植手術已經是近期成功率較高的，但因為捐贈的角膜數量有限，需要角膜移植的病患常常要等待許久。本月（2022年8月）一篇發表在《自然－生物技術》期刊的研究有助於解決此問題，研究團隊運用生物工程技術做出角膜，成功的移植給人類病患，提供一種可行的角膜替代方案。台灣科技媒體中心請益生物工程、眼科生物力學以及眼科醫療的專家，解析這項結合了生物工程與臨床應用的技術進展和潛能。

研究團隊使用豬皮的膠原蛋白，用化學方法改良並提升材質的強度，製作出可以移植且較穩定的角膜材質「BPCDX」，先移植給實驗鼠和迷你豬評估術後效果，再以微創手術移植BPCDX角膜給伊朗和印度的受試者，兩年後觀察到印度的病患最佳矯正視力從原本的0.1，些微改善到0.4。

長庚大學生物醫學工程研究所特聘教授賴瑞陽對此表示，角膜生物工程的研究已有數十年的歷史，這篇研究的亮點不是報導嶄新的生物材料，而是聚焦於實際將生物材料移植至病患眼組織的術後追蹤與評估，可做為病患等待人類捐贈角膜期間的替代方案。但根據賴瑞陽的研究經驗，因為移植到病患的眼部後沒有辦法再取出組織並分析細部的角膜神經生長和細胞變化，難以得知此研究的人工角膜和病患的組織是否整合良好、符合生物力學，以及是否會影響移植後病患眼內環境的穩定與平衡。

國立臺灣大學醫學工程學系副教授施博仁向我們說明，此研究主要協助有嚴重圓錐角膜的患者，他們的角膜中央不規則變薄，眼內的液體壓力導致角膜不規則凸出而使視覺扭曲。施博仁解釋，研究團隊為使角膜增厚，發展生物工程技術作的替代物並植入中間層角膜，無需去除患者的眼睛組織，是高難度的新嘗試。施博仁提到，植入物的厚度和幾何形狀會影響光線進入角膜的折射，且移植手術後病患仍需配戴客製化的隱形眼鏡，所以將來持續發展這份研究的技術時，如何客製化植入物的幾何尺寸和隱形眼鏡，甚至不需使用隱形眼鏡，都是走向更精準醫學的必要努力。

林口長庚醫院眼科部眼角膜科主治醫師陳宏吉指出，BPCDX的優點是移植時不需要縫線固定，可以捲曲後植入所以傷口很小，而且經過ISO認證無菌包裝，可提供缺乏生物組織庫、偏遠地區的醫療院所實行手術。陳宏吉提醒，雖然研究結果中，印度病患術後的角膜厚度及曲率穩定，但是伊朗病患的術後結果並不如預期，而且就如同賴瑞陽所提及，臨床實驗結果並無評估移植BPCDX後人類病患的角膜神經生長情形。陳宏吉引用2018年《雷射視力矯正期刊》和2021年《角膜》期刊的研究，指出角膜移植的其他發展現況與BPCDX這篇，其實各有千秋。

台灣科技媒體中心總結，在捐贈的角膜數量短缺情況下，病患要等待符合自己的人類角膜其實不容易，也有器官排斥的問題，而人工角膜的研究是幫助解決這些問題的契機，也朝向客製化、服務個人的精準醫學邁進，更有望為缺乏資源的區域提供較便利的醫療服務。