角膜是眼睛前端的透明組織,相當于相機的鏡頭。如果角膜出了問題,那么我們眼前將會一片模糊。據統計,角膜盲是我國排第二位的致盲性眼病,治療的唯一途徑是角膜移植。
7月12日,記者從中山大學中山眼科中心獲悉,該中心副主任袁進教授團隊研發了一種由甲基丙烯?;髂z(GelMA)和氧化葡聚糖(ODex)組成的光固化生物粘合性水凝膠,在無縫線角膜移植技術上實現新的突破。近日,該原創研究成果發表于國際材料生物學頂級期刊《生物活性材料》(《Bioactive Materials》)。
傳統的角膜移植手術通過顯微縫線固定,但是縫線對于人體而言是一個異物,可能會誘發移植排斥的風險,引發散光、縫線感染等并發癥。既然“縫”起來效果不太好,那么能不能試試“粘”起來?
“粘”的方法在醫學上確實可行。但是,常用的化合粘合劑氰基丙烯酸酯具有一定毒性、缺乏透明度和柔韌性,而且在聚合過程發生產熱效應,患者的眼睛會有刺痛感。而生物粘合劑纖維蛋白膠雖然安全性較好,但是卻具有低粘附強度的缺點,作為血液制品,生物粘合劑也有一定的疾病傳播風險。
有沒有粘合度高、安全性好的粘合劑?經過一年多的聯合攻關,袁進團隊設計了一種基于甲基丙烯?;髂z的粘合性水凝膠,并通過引入氧化葡聚糖在可見光下固化形成緊密、牢固的雙網絡、雙交聯凝膠,實現快速有效、安全固化與粘合。
袁進作了一個比喻:“水凝膠就像散亂的繩子,粘合強度弱。我們首先把它編織成網,然后結合氧化葡聚糖(ODex)強化內部結構,讓平面的網形成縱向立體網,強度大大提升?!?/p>
新型水凝膠分子構型和外觀
實驗證明,這樣形成的生物粘合性水凝膠,韌性能夠使角膜承受眼內壓,維持角膜厚度。同時,不會影響可見光穿過“鏡頭”,也無細胞毒性,安全性好。
同時,研究團隊要完善水凝膠使用的可控性,他們把目光投向了無所不在的物質——光。
袁進介紹,根據光化學作用的原理,一束特定波長的可見光可以引發凝膠中成分的交聯反應,從而實現固化與粘合。研究人員在對新西蘭兔的實驗中,將該水凝膠滴加在植床后,對合供體角膜,再通過可見光照射4分鐘,就可以實現供體和受體組織的粘合。如果是傳統的手工縫線,這個過程至少要20分鐘。
“未來,這種材料不但可以應用在角膜移植,還為外科手術的組織固定提供了新的思路,外科手術有望邁進‘無縫線時代’。”袁進說,該技術已經完成第一步的技術驗證,即將進入轉化階段,預計未來三年至五年內將有望應用于臨床,造福廣大角膜盲患者。
【記者】朱曉楓 實習生 陳迪安
【通訊員】邰夢云
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