我们的眼睛 - 灵魂的窗户 - 需要不断的照顾，随着年龄的增长，它们有时也需要大量修复。

这些窗户的窗格 - 角膜 - 是透明的组织，一直是一些最古老和最常见的移植手术的焦点。现在感谢京都的研究人员，一些这样的移植可能会变得更加安全。

由京都大学物理学家和京都府立大学医学院(KPUM)眼科医生领导的研究小组开发了一种“定量生物标志物”，可以评估角膜细胞的质量 - 甚至可以预测其长期疗效 - 简单的观察。最近在Nature Biomedical Engineering上发表了他们的研究结果报告。

“当'角膜内皮细胞'数量减少导致浑浊时，角膜移植成为必要，”项目负责人田中元介绍说。内皮素在人体内不能很好地繁殖，这就是为什么需要依靠供体角膜移植进行治疗的原因。幸运的是，2009年，KPUM的眼科医生团队成功开发了一种培养细胞的方法。

“然后这些新细胞可以移植到患者的眼睛中，恢复他们的角膜健康，”KPUM的Morio Ueno说。这种方法在临床试验中显示出了巨大的希望，但仍然存在两个主要的障碍：注射前细胞的质量控制和长期功能的确认。

通常，通过“流式细胞术”通过蛋白质表达模式评估细胞质量。然而，单次测试需要近100,000个细胞，并且在很大程度上依赖于高级专业人员的观察和经验。

“组织中的细胞不断相互作用以保持稳定状态，称为稳态，”第一作者Akihisa Yamamoto解释说，“胶体物理学”的概念 - 一种测量微粒和纳米粒子相互作用的方法 - 被用来评估角膜细胞。

“计算角膜中所有细胞之间的相互作用使我们能够找到'弹簧常数'，与集体细胞顺序相关联。”

评估相对简单。研究人员只需要从培养皿中细胞的显微图像或患者眼睛的眼科检查图像中提取细胞的“边缘”。细胞的质量和它们的长期功效都可以用一个方程来确定。

该程序在先发医学中具有潜在的应用，使临床医生和医生能够在出现更严重的症状之前进行干预。

“我们的研究结果归功于物理学家和从事再生医学的医生的共同努力，”田中总结道。“我们预计，我们的'定量生物标志物'及其背后的概念将在未来应用于其他上皮细胞培养物和组织。”