科学家们成功利用患者干细胞和3D生物打印技术制作眼部组织，这将大大促进对致盲疾病机制的理解。美国国家卫生研究院的一个研究团队3D印刷了一种细胞，这些细胞可以支持视网膜感光感光体的外血视网膜屏障眼组织。该技术提供了无限量的患者来源组织，用于研究退行性视网膜疾病，如年龄相关性黄斑变性AMD。“我们知道AMD始于外血视网膜屏障。”科学家们解释说。“然而，由于缺乏生理学相关的人体模型，AMD的发病机制和进展到晚期干、湿（表现）阶段的机制仍不清楚。”
外血视网膜屏障由视网膜色素上皮RPE组成，由布鲁氏膜与富含血管的脉络膜毛细血管分离，布鲁氏膜负责调节绒毛毛细血管和RPE之间营养物质和废物的交换。在AMD中，称为德鲁森的脂蛋白沉积在布鲁赫膜外，阻碍了其功能。随着时间的推移，视网膜色素上皮破裂，导致光感受器退化和视力下降。
科学家们将三种未成熟的脉络膜细胞组合在水凝胶中：周细胞和内皮细胞，它们是毛细血管的关键组成部分；以及形成组织结构的成纤维细胞。然后，科学家们将凝胶打印在可生物降解的支架上。几天后，细胞开始成熟，形成密集的毛细血管网。在第九天，科学家将视网膜色素上皮细胞接种在支架的另一侧。打印的组织在第42天达到完全成熟。组织分析和遗传和功能测试表明，打印的组织外观和行为与天然外血视网膜屏障十分相似。
在诱导应力下，印刷组织表现出早期AMD的模式，如RPE下方的德鲁森沉积，并进展到干燥后期AMD，在那里观察到组织退化。低氧诱导湿性AMD样外观，脉络膜血管过度增生，迁移到RPE亚区。用于治疗AMD的抗VEGF药物抑制了血管过度生长和迁移，并恢复了组织形态。“通过打印细胞，我们促进了正常外血视网膜屏障解剖所必需的细胞线索的交换。例如，RPE细胞的存在会诱导成纤维细胞中的基因发生表达变化，这有助于布鲁氏膜的形成——这是多年前提出的，但直到现在我们的模型才得到证实。”科学家们解释说。
这次科学家们解决的技术挑战之一是通过开发一种温度敏感的水凝胶来产生合适的生物可降解支架，并实现一致的印刷图案，该水凝胶在冷时可以形成不同的行，但在凝胶加热时会溶解。良好的行一致性使量化组织结构的系统更加精确，科学家们还优化了周细胞、内皮细胞和成纤维细胞的混合比例。
这篇论文与新闻稿描述了一项基本的研究发现。基础研究增加了我们对人类行为和生物学的理解，这是推进预防、诊断和治疗疾病的新的更好方法的基础。科学是一个不可预测的、渐进的过程——每一项研究进展都建立在过去的发现之上，往往是以创新的方式。