知情郎·眼｜

侃透天下專利事兒

用豬皮做的眼角膜人類能用？

是的，二師兄八戒又立功了，豬皮不僅能當做烤皮來吃，還能變成角膜材料。

日前，《自然》子刊《自然?生物技術》發(fā)布一項研究，科學家利用豬皮制成類似人類角膜的植入物，目前已進行試點研究，使20名患者恢復視力，且無不良反應。

人類角膜主要由膠原蛋白組成。為了創(chuàng)造人類角膜的替代品，研究人員使用了源自豬皮的膠原蛋白分子，這些膠原蛋白分子經(jīng)過高度純化并在嚴格的人類使用條件下生產(chǎn)。

還記得陸毅演的成名劇《永不瞑目》，陸毅扮演的肖童眼角膜因石灰受損后，立刻移植了女刑警歐慶春的未婚夫胡新民在犧牲后的眼角膜。

網(wǎng)友們調(diào)侃，電視劇編劇就是不拿角膜當事兒，哪有立刻有人提供角膜移植的事，醫(yī)院里大把人等著角膜移植手術。

現(xiàn)實生活中，大量因角膜病視力受損乃至失明的患者苦苦等待角膜移植手術，等不到手術失明的人比比皆是。

公開數(shù)據(jù)顯示，全球有1270萬人因角膜受損而患病甚至失明，最普遍的治療方法便是眼角膜捐贈與移植。但數(shù)據(jù)顯示，平均每70名患者中，只有一名可進行角膜移植。

僅以我國來說，因角膜病致盲的患者約有400－500萬人，這一數(shù)字以每年10萬的速度在增加。其中，大部分角膜盲病患者需通過角膜移植手術才能復明，但每年國內(nèi)角膜移植術僅有8000－10000例。

所以，人造角膜技術研發(fā)刻不容緩啊！

但是，因為技術門檻過高，資本畏之如虎！國內(nèi)雖有多款人工角膜產(chǎn)品，但未有大批量臨床應用。

你懂的，大家都很心虛！

01豬皮如何成角膜？

科研人員關心的是，如何從技術維度看豬皮材料應用。

英國《每日郵報》報道稱，眼角膜主要成分之一為膠原蛋白，而研究人員從豬皮中提取膠原蛋白分子，開發(fā)一種角膜基質(zhì)替代品，并將其稱為雙交聯(lián)生物工程豬結構 （bioengineered porcine construct， double crosslinked，簡稱BPCDX） 。

它是一種 III 類醫(yī)療設備，植入眼睛后，旨在模擬天然角膜的特性和功能。研究中用的原材料是一種來自食品級的純化副產(chǎn)品，已被 FDA 批準用于青光眼手術醫(yī)療設備和傷口敷料。

豬皮材料角膜應用的主要研究者瑞典林雪平大學實驗眼科教授拉賈利表示，結果顯示，本次研發(fā)出的這種生物材料，有望符合人體植入物所有標準。同時，其可以大規(guī)模生產(chǎn)，儲存時限長達兩年，或可解決角膜捐贈短缺。

材料本身主要有兩項優(yōu)點，一方面，原材料豬皮價格便宜、容易獲�。涣硪环矫�，人類捐贈者的角膜需在兩周內(nèi)使用，而“豬皮角膜”儲存期長達兩年。

另外，植入方式也只需低侵入性手術。

一般來說，角膜植入的標準程序中，需要先手術切除患者的受損角膜，再縫合捐贈的角膜。

相較之下，生物角膜植入手術無需切除患者的組織，也無需縫合。新手術方法只需打開一個小切口，以此將植入物插入現(xiàn)有角膜。

02新技術效果如何？

為了檢驗技術是否“靠譜”，研究人員也在伊朗及印度展開了可行性研究。

在不去除現(xiàn)有組織或使用縫合線的情況下，有20名圓錐角膜晚期患者植入BPCDX。

研究顯示，手術相當成功，組織愈合迅速，且并未出現(xiàn)并發(fā)癥。而參與者視力改善的程度，與利用捐贈者組織進行角膜移植一樣。

在這20名受試者中，有14名為法定盲人，術后兩年，他們?nèi)�部恢復視力；其中�?名印度法定盲人，術后視力恢復至1．0的標準視力值。

同時，這20人術前均為隱形眼鏡不耐受，而術后兩年，其均可以長時間佩戴隱形眼鏡。

術后，患者只需滴8星期免疫抑制眼藥水，便可防止植入物排異反應。且在術后兩年的隨訪期內(nèi)，研究人員并未觀察到不良現(xiàn)象。

圖｜BPCDX植入6個月后效果

值得注意的是，在眼科方面，有多項疾病與膠原蛋白變化相關，包括圓錐角膜、結膜松弛癥、近視等。

不過，植入物用于醫(yī)療保健之前，還需要進行更大規(guī)模的臨床研究，并獲得監(jiān)管機構市場批準。

但即便如此，這項技術或許也為仍在苦苦等待的捐贈角膜的患者帶來些許希望。

03人造角膜大佬：波士頓人工角膜

自法國眼科醫(yī)師Pellier de Quengsy于1789年首先提出將玻璃片植入混濁角膜以恢復視力以及Weber于1871年首次將一片水晶玻璃植入患者角膜，開創(chuàng)了人工角膜植入史以來，人工角膜的研究發(fā)展經(jīng)歷了200多年。

人工角膜是指用人工合成的透明材料植入眼部，替代患者病變混濁的角膜，恢復患者的光學通路。是用醫(yī)用高分子材料制成的類似人體角膜的產(chǎn)品，一般包括光學鏡柱和周邊支架兩部分。

光學鏡柱是用光學特性優(yōu)良、物理化學性質(zhì)穩(wěn)定的透明材料制成，用以替代病變后阻礙眼球光學通路的渾濁角膜；周邊支架相當于連接光學鏡柱和周邊組織的橋梁，故而要求具有良好的組織相容性。光學鏡柱常用材料有聚甲基丙烯酸羥乙酯（PHEMA）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、硅凝膠、玻璃等；周邊支架常用材料有陶瓷、氟碳聚合物、羥基磷灰石、生物材料、聚四氟乙烯等。

但人工角膜的研發(fā)又是極為困難的。人的角膜是由無數(shù)排列緊密、縱橫交錯、網(wǎng)狀的膠原纖維構成，光靠化工分子材料等純?nèi)斯げ牧�，很難做出如此精密復雜的結構。

此外，國外雖然已有以異質(zhì)性材料如玻璃、硅膠等為原料研發(fā)制作的人工角膜，但這些人工角膜均由人造高分子化學材料制成，存在生物相容性、力學特性差，臨床試驗效果不佳，無法形成連續(xù)化上皮，不能與患者自體組織完全整合等缺點，病人排異反應明顯。

目前美國分別有Dohlman－Doane （波士頓人工角膜）和AlphaCor 等幾款人工角膜獲批用于臨床使用，但均未引入國內(nèi)。

東京醫(yī)科齒科大學講師張永巍博士曾表示，這兩款人工角膜擁有傳統(tǒng)的人工角膜骨架結構——由用于透光的核心部分和用于固定的群體部分構成，通常用于反復移植角膜失敗，或被認為進行角膜移植會有高風險等情況時使用。

目前國際上應用于臨床的人工角膜主要有4種，包括波士頓人工角膜、骨齒型人工角膜、Alpha Cor人工角膜和MICOF人工角膜。

從行業(yè)披露的資料看，波士頓人工角膜是現(xiàn)今為止最成熟的人造角膜應用。

自上世紀六十年代年為哈佛大學醫(yī)學院 Claes H． Dohlman 教授等研發(fā)已有 50 余年，其間不斷發(fā)展與完善，1992年獲得美國 FDA 批準臨床使用。

已有包括美國、歐洲等十幾個發(fā)達國家應用于臨床，是使用最廣泛、最安全和療效最可靠的人工角膜之一。

波士頓人工角膜是一種異質(zhì)成型材料研制的特殊屈光裝置。

通過特殊技術，專家將其安裝在供體角膜的中間，使供體角膜作為一個載體移植給患者，從而取代病變混濁的角膜，發(fā)揮其透明屈光間質(zhì)的作用，提高患者的視力。由于材料生物相容性好，設計易于植入物與周圍組織愈合，不會出現(xiàn)排斥反應或移植后血管增生導致的手術失敗，成為世界上臨床使用最安全的人工角膜技術之一。

各種原因引起角膜混濁而導致視力障礙時，角膜移植是最為有效的復明手段。

但是，有些疾病如角膜血管化、移植失敗、角膜緣干細胞缺損等，常規(guī)的角膜移植難以奏效。

人工角膜移植是治療這些疑難疾病的唯一方法。

波士頓人工角膜適用于多次角膜移植排斥而致失敗、角膜結膜新生血管化等角膜盲，尤其是兒童先天性角膜盲。但對嚴重眼表損害及自身免疫性疾病患者排異率仍然較高，且額外需要活體角膜做載體。

雖然技術在不斷革新，但波士頓人工角膜對嚴重眼表損害及自身免疫性疾病患者解剖失敗率仍較高，而且產(chǎn)品結構也存在問題。

如上圖，波士頓人工角膜由四部分組成：前板、背板、角膜、鎖環(huán)，結構有點像螺絲和螺母，中間夾了個墊片和角膜，其中在后板上，也就是這里說的墊片，還打了十六個孔。

缺點很明顯，放一個結構這么復雜的東西在眼睛里很容易感染、發(fā)炎。

04國內(nèi)有公司研究人工角膜嗎？

人工角膜是剛需，市場潛力巨大，但因技術門檻高且手術風險高，成為資本難進的高危領域之一。

美元基金也好、人民幣基金也好在布局互聯(lián)網(wǎng)、芯片等領域攻城略地，一個滴滴能日費千金搞補貼搶用戶，因為那玩意兒操作簡單規(guī)模壟斷無腦。

但一到類似人工角膜這些醫(yī)用材料領域，資本土豪大鱷們都啞火了，因為這領域太專業(yè)太難搞門檻高。

當然，國有也有機構研究人工角膜，并有成品落地，但無規(guī)模臨床應用。

說白了，都有些心虛。

我國第一款獲批上市的人工角膜“領扣型人工角膜”，是中華醫(yī)學會眼科學分會角膜病學組組長、山東省眼科醫(yī)院院長史偉云教授團隊歷時9年研發(fā)的一款人工角膜。

當然，這款產(chǎn)品也是參照了波士頓Ⅰ型人工角膜片型，同時結合我國患者眼部特征自主研發(fā)的人工角膜，適用于角膜移植高危排斥患者，通過人工角膜植入術替代混濁或病變的角膜，發(fā)揮改善屈光介質(zhì)作用。

去年九月，米赫醫(yī)療的人工角膜是我國獲批上市的第二款人工角膜。

米赫人工角膜與MICOF 型人工角膜一樣可用于自身免疫性疾病、終末期干眼引起的角膜盲。

據(jù)了解，該“人工角膜”由鏡柱和支架組成。

鏡柱由聚甲基丙烯酸甲酯制成，支架由鈦支架翼和聚甲基丙烯酸甲酯支架座組成。該產(chǎn)品采用人造材料制成，無需供體角膜，有助于緩解我國角膜供體稀少的現(xiàn)狀。

產(chǎn)品采用分體式設計及分期植入的手術方式，人工角膜支架植入患者損壞的角膜層間，與周圍角膜組織錨定；人工角膜鏡柱采用螺紋結構旋入支架而固定在患者眼部，減少植入手術對患眼造成傷害的風險，有助于提高產(chǎn)品的在位率。

必要時，可拆卸和更換。

目前看公開披露的價格，美國人工角膜價格在5萬美元左右，預計國產(chǎn)人工角膜價格約5000美元，僅為美國人工角膜的十分之一。

05從專利維度看人工角膜

國內(nèi)誰在研究人工角膜？

在德高行全球專利數(shù)據(jù)庫中，以人工角膜為關鍵詞，中國專利有261件，美國專利有91件。

國內(nèi)專利申請人如下：

廣東佳悅美視生物科技有限公司排第一，這公司的“領扣型人工角膜”項目于2021年10月獲批上市，成為首個具有自主知識產(chǎn)權的國產(chǎn)人工角膜，實現(xiàn)了國產(chǎn)人工角膜“零的突破”，解決了眼科產(chǎn)品一大技術難題。

美國人工角膜專利申請人排名：

國內(nèi)最新的5件公開專利：

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       原文標題 : 瑞典人用豬皮做眼角膜，亮瞎眼！全球人造角膜技術哪家強？