▲F20HD5的合成和應(yīng)用示意圖以及體系最佳配比探索。
中山大學(xué)中山眼科中心袁進(jìn)教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種由丙烯?；垩跻蚁?聚氧丙烯-聚氧乙烯共聚物（F127DA）和多巴胺改性的甲基丙烯?；该髻|(zhì)酸（HAMA-DOPA）組成的仿生溫敏光固化濕粘合性水凝膠（F20HD5），未來或可用于穿透角膜創(chuàng)口的粘合與修復(fù)。相關(guān)成果近日發(fā)表在《Small Methods》。
顯微縫線縫合角膜植片、進(jìn)行角膜創(chuàng)口封閉是眼科現(xiàn)代顯微手術(shù)的基礎(chǔ)，但是顯微縫合過程增加手術(shù)時間，同時存在手術(shù)源性散光、角膜新生血管、縫線感染等諸多潛在并發(fā)癥。因此，采用生物粘合劑進(jìn)行組織固定和創(chuàng)口封閉成為行業(yè)研究熱點(diǎn)。
前期，袁進(jìn)教授團(tuán)隊(duì)已研發(fā)了光固化粘合性水凝膠，實(shí)現(xiàn)無縫線的板層角膜移植，以及脫細(xì)胞角膜基質(zhì)聯(lián)合水凝膠填充受損角膜基質(zhì)，誘導(dǎo)自身修復(fù)。
但與相對干燥的角膜板層固定和角膜基質(zhì)傷口不同，角膜全層貫通性傷口因房水外流處于潮濕環(huán)境下，水溶性生物粘合劑易被稀釋和沖刷流失，如何實(shí)現(xiàn)濕態(tài)環(huán)境下對穿透傷口的粘合，這對研究者們又提出了新挑戰(zhàn)。
袁進(jìn)教授介紹，此次研究引入的溫敏特性及多巴，賦予了該水凝膠耐水性和在濕環(huán)境下強(qiáng)大的組織黏附力，F(xiàn)20HD5可快速有效閉合穿透性角膜創(chuàng)口、恢復(fù)角膜形態(tài)并促進(jìn)傷口愈合，為眼表傷口和其他外科手術(shù)的組織固定提供新的治療策略。
據(jù)介紹，該體系中，HAMA-DOPA與組織形成粘附，F(xiàn)127DA的溫敏特性降低體系在濕潤環(huán)境下的稀釋和沖刷流失風(fēng)險，兩者在特定強(qiáng)度的可見光照射下，可固化形成雙網(wǎng)絡(luò)凝膠，實(shí)現(xiàn)快速有效的濕態(tài)組織粘合。
目前數(shù)據(jù)顯示,在離體豬角膜壓力測試中，F(xiàn)20HD5可承受超過285mmHg的眼內(nèi)壓，表明其具有良好的組織粘合力。F20HD5還具有溫敏特性和可注射性，在37℃溫水中成膠不易被稀釋、沖刷流走，與組織接觸升溫至體溫附近后其流動性變小，在重力作用下仍可穩(wěn)定停留在眼表。
在兔角膜中央不規(guī)則線性穿透性傷口模型中，F(xiàn)20HD5表現(xiàn)出良好的操作便捷性和可控性，可快速閉合角膜傷口，恢復(fù)角膜形態(tài)。在兔角膜中央穿孔伴組織缺損模型中，F(xiàn)20HD5可快速封堵角膜穿孔并恢復(fù)角膜形態(tài)。術(shù)后眼壓維持在正常水平。
“該研究為角膜手術(shù)用生物粘合劑提供了新的選擇，為水下生物粘合性水凝膠在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用提供了新的方法和依據(jù)?！痹M(jìn)說。
據(jù)悉，袁進(jìn)教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的系列光固化生物粘合性水凝膠采用可見光引發(fā)固化粘合，可避免傳統(tǒng)紫外光交聯(lián)固化引起的組織損傷風(fēng)險。固化前的水凝膠具有可注射性和形狀適應(yīng)性特點(diǎn)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)對粘合處的緊密結(jié)合或填充。此外，材料在術(shù)后會逐漸降解，無需二次手術(shù)操作，具有良好的生物安全性。為角膜手術(shù)用生物粘合劑提供新的選擇，為水下生物粘合性水凝膠在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用提供新的方法和依據(jù)。
通訊員：邰夢云
責(zé)編：郭靜
文字審核：郭靜
