角膜组织工程——角膜盲患者的复明之光
应用组织工程技术重建角膜内皮是角膜盲患者复明的希望，也是从根本上解决角膜移植供体材料缺乏和术后免疫排斥反应等问题的关键。樊廷俊介绍说，如何在体外获得大量功能正常的人角膜种子细胞以及如何研制出生物相容性理想的载体支架，是工程角膜内皮及工程全角膜能否体外重建成功的两大关键要素，也是目前角膜组织工程的研究热点和主攻目标。
由于人角膜内皮细胞在成年后丧失了分裂能力，故对其体外培养和建系的难度最大，缺乏足量的人角膜内皮种子细胞已成为限制工程角膜内皮甚至工程全角膜体外重建的主要瓶颈。对人角膜内皮细胞的体外培养研究开始于19世纪50年代末。此后，许多学者均开始了人角膜内皮细胞的体外培养和建系研究，也利用癌基因转染技术建立了几个永生化人角膜内皮细胞细胞系，但由于癌基因转染所得永生化细胞具有潜在的致瘤性，限制了其在工程角膜内皮构建尤其是临床移植中的应用。
工程角膜内皮及工程全角膜体外重建成功的关键是使用理想载体支架让种子细胞正常生长与增殖并最终形成近似体内角膜内皮、全角膜的正常组织结构。利用载体支架和人角膜内皮细胞对组织工程人工角膜内皮体外重建的研究开始于19世纪90年代初。学者们利用载体支架和人角膜内皮细胞分别重建出具有近似角膜内皮结构和部分角膜内皮功能的角膜内皮类似物，且移植至刮除内皮层新西兰兔等动物眼中也能维持角膜透明长达一周左右，为利用载体支架和人角膜内皮细胞重建工程角膜内皮开辟了道路。
“但是这种方法仍然暴露出了不少问题。”樊廷俊阐释说，首先，部分学者所用种子细胞为转染了癌基因的永生化人角膜内皮细胞，因具有潜在致瘤性从而限制了工程角膜内皮在其临床中的应用；其次，部分学者所用种子细胞为来源于眼库角膜的原代培养细胞或者是在24孔培养板中仅传4~5代的细胞，因种子细胞数量的限制，所能重建出的工程角膜内皮数量非常有限，无法满足众多角膜内皮盲患者临床治疗的需要；再次，目前所使用的载体支架大多为人工复合材料，它们对人角膜内皮细胞的生物相容性均不够理想，且其降解物对人体的影响至今仍不清楚。另外，目前所重建出的工程角膜内皮移植后仅能使兔等动物角膜保持透明1周左右，离成功应用于角膜内皮盲等的临床移植和治疗还相距甚远。
自2002年以来，中国海洋大学角膜组织工程实验室在国家“十五”“863”项目和“十一五”“863”重大项目的资助下，通过9年多的潜心研究，在国际上首次建立了唯一一个未经任何癌基因转染的无致瘤性人角膜内皮细胞系，建立了商品化羊膜的处理和修饰技术，并利用人角膜内皮细胞和修饰羊膜成功建立了工程角膜内皮的体外生产技术工艺，获得了细胞密度高达3400~3600/mm2的工程角膜内皮，截止到2010年7月8日，所生产的工程角膜内皮已使新西兰兔角膜持续维持透明391天、家猫209天、猕猴119天。所取得的关于“组织工程人角膜内皮体外重建及其新西兰兔移植”的研究成果于2009年9月在北京顺利通过了教育部组织的科技成果鉴定，荣获了“国际首创，达到了国际领先水平”的鉴定结论。
目前，该实验室在樊廷俊的带领下，已与青岛宇明生物技术有限公司合作完成了第III类医疗器械的生产车间，并获得了第III类植入材料及人工器官的生产许可证，为组织工程人角膜内皮的产业化生产做好了准备；同时，还与青岛中皓生物工程有限公司合作开始了组织工程人全角膜的体外重建研究，已成功研制出组织工程人角膜上皮，计划于3~5年内研制出组织工程人全角膜并完成其动物移植实验。
