论文标题：The Third Dimension of Eye Care: A Comprehensive Review of 3D Printing in Ophthalmology

论文链接：https://www.mdpi.com/2813-6640/2/1/1

期刊名：Hardware

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/hardware

当个性化定制成为潮流，从服装到家居，无不彰显着“量身打造”的魅力。现在，这股风潮正以前所未有的深度，进入一个关乎光明的精密领域——眼科医疗。3D打印，这项通过逐层堆叠材料来制造三维物体的技术，正在从手术规划、器械制造到组织再生等多个维度，悄然重塑着眼科诊疗的未来。

加拿大多伦多大学和舍布鲁克大学的研究团队在MDPI出版社旗下期刊 Hardware 发表了一篇系统性综述，全面阐述了3D打印技术在眼科领域的应用现状与未来蓝图。这项研究揭示，3D打印不仅仅是制造工具的升级，更是一种能够实现“精准医疗”和“个性化治疗”的范式转变。

3D 打印的一般构建步骤：

从模型到植入体：3D打印的临床应用全景

3D打印在眼科的应用，正沿着从“体外”到“体内”、从“无生命”到“有生命”的路径快速发展。

1. 手术规划与医学教育的革命

传统上，医生依赖于二维影像和经验在脑海中构建三维手术路径。如今，基于患者CT或MRI数据3D打印出的个性化眼球、眼眶或肿瘤模型，让医生能够在手术前进行“实战演练”。这不仅大大降低了手术风险、缩短了手术时间，也为医学生和年轻医生提供了无比珍贵且可重复的实践教材。

2. 个性化假体与植入体

对于因眼癌或外伤需要摘除眼球的患者，传统的义眼制作流程繁琐且匹配度有限。3D打印技术可以根据健侧眼的扫描数据，快速制作出形态、色泽高度匹配的个性化眼眶植入体和眼部假体，显著改善患者的外观和生活质量。此外，针对复杂眼眶骨折的修复植入体，也能实现完美贴合。

3. 创新的药物递送系统

眼部用药面临着一大挑战：药物在眼表停留时间短，生物利用度低。3D打印技术为这一难题提供了创新解决方案。研究人员已成功打印出具有复杂微观结构（如微针、网格）的眼表药物缓释装置。这些装置可以精准控制药物释放速率和部位，为治疗青光眼、角膜新生血管等慢性疾病带来了新希望。

通向未来的曙光：3D生物打印与组织再生

如果说上述应用令人惊叹，那么3D生物打印则代表着眼科治疗未来的终极梦想之一——功能性组织再生。

人工角膜：科学家正在探索使用负载了角膜细胞的生物墨水进行打印，旨在制造出具有光学透明性和生物力学强度的角膜替代物，为数百万角膜盲患者带来移植新选择。

视网膜组织模型：通过逐层精确排布不同类型的视网膜细胞（如光感受器细胞、支持细胞），3D生物打印能够构建出复杂的视网膜层状结构。这不仅为研究视网膜疾病（如老年性黄斑变性）提供了绝佳的病理模型，也为未来的细胞替代疗法奠定了基础。

尽管目前大多数研究仍处于临床前阶段，但3D生物打印无疑为治疗那些目前无法治愈的致盲性眼病，开辟了一条充满希望的道路。

核心支撑：多样化的3D打印技术

不同的临床需求，需要不同的技术来实现。该综述详细梳理了适用于眼科的几种主流3D打印技术及其特点：

挑战与展望

尽管前景广阔，3D打印在眼科的全面普及仍面临挑战：包括生物相容性材料的进一步开发、监管审批流程的优化、以及降低高端技术（尤其是生物打印）的成本。

然而，其发展方向是明确的：从打印无生命的辅助器械，到打印承载药物的智能装置，最终迈向打印有生命的功能性组织。这篇综述清晰地表明，3D打印技术正在将眼科的诊断与治疗，带入一个前所未有的“三维定制化”时代，最终目标是为每一位患者“打印”出最适宜的治疗方案与健康光明。

Hardware期刊介绍

Hardware (ISSN: 2813-6640) 是一个国际性的、经同行评审的开放获取期刊。期刊聚焦于物理硬件系统的设计、原型制作、测试和广泛应用，涵盖的领域包括但不限于：科学仪器、开源硬件、物联网设备、机器人、以及医疗设备（如本文所述的3D打印眼科应用）等。期刊旨在为硬件开发者、工程师和研究人员提供一个分享创新设计、解决方案和实用经验的平台。

Hardware期刊主编：

Prof. Dr. Peter C. Hauser

Affiliation: University of Basel, Switzerland

Interests: analytical chemistry; miniaturization; on-site and field instruments; capillary electrophoresis; flow-injection analysis; chemical sensors; open hardware