北京皮炎医院好 http://baidianfeng.39.net/a_ht/210529/9004454.html角膜是眼球前部的透明层。这种结构必须保持透明，才能获得最佳视觉效果。各种感染性、炎症性、退行性或创伤性疾病可导致角膜瘢痕形成，导致视力障碍甚至失明。角膜移植通常包括缝合供体角膜移植物与受体角膜床。然而，使用缝合作为一种粘合方法不仅耗时且需要高水平的技能，而且还与角膜移植后的许多潜在并发症有关，包括感染性角膜炎、无菌浸润、角膜新生血管和高度散光。此外，缝线通常需要稍后拆除，这可能会对角膜组织造成伤害。由于这些原因，无缝线角膜移植在某些方面比传统的角膜移植技术更受青睐。
粘合剂是一种很有吸引力的缝合线替代品。粘合剂作为粘合方法已经应用于各种类型的伤口闭合，如皮肤、骨、血管和心脏。组织粘合剂在20世纪60年代首次应用于眼科。到目前为止，已经开发了从合成材料到天然衍生聚合物的一系列眼部粘合剂，其中一些已经获得临床应用的批准。除了对患者无*和生物相容性外，可以替代角膜移植缝线的理想粘合剂还需要各种其他特性，如透明以允许视力，以及具有足够的粘合强度以将角膜移植物固定到位。
近年来，粘附性水凝胶已被证明能有效地封闭各种伤口，包括眼科的伤口。已报道的粘附性水凝胶是基于不同的机理设计的，它们大多是通过液-固转变来实现粘附性的。根据网络策略，水凝胶可分为单网络凝胶、双网络凝胶和多网络凝胶。粘附性主要归因于粘合剂的活性基团或结构与组织之间的化学或物理相互作用。单网络水凝胶通常缺乏与组织的相互作用，导致与周围组织的粘附性差。为了克服这一缺点，最近的一项研究报告说，通过相互穿透的二级网络增强了粘附性。双网络水凝胶的概念于年首次提出，并在生物医学研究和应用方面取得了快速发展。通过二次网络可以提高水凝胶的机械强度。例如，具有双网络和广泛化学相互作用的粘附性水凝胶可以抵抗高血压，这表明它们可能应用于动脉、心脏和肝脏出血的修复。
中山大学，广州中山眼科中心眼科国家重点实验室袁进教授为通讯作者在《BioactiveMaterials》上发表题为天然聚合物衍生光固化生物黏附水凝胶用于无缝性角膜移植的论文。
其设计了一种基于GelMA的黏附性水凝胶，并通过引入氧化葡聚糖(Odex)在可见光下形成双网络来增强其黏附性。胶粘剂配方在粘附性和可操作性方面都进行了优化。对胶粘剂水凝胶的主要理化性能进行了表征。在新西兰兔角膜板层移植模型上对其黏附效果、生物相容性和潜在的临床转移性进行了进一步的评价和研究。
图1。不同比例的甲基丙烯酸明胶(GelMA)和氧化葡聚糖(Odex)的粘附性水凝胶的制备和观察。(A)GelMA-Odex粘合剂水凝胶的合成示意图以及其在板层角膜移植中的应用示意图。(B)不同GelMA/Odex比例的水凝胶的凝胶形成和扫描电子显微镜(SEM)图像的大体比较。比例尺：μm。
图2。粘附性水凝胶的体外特性。(A)可见光光谱上的光传输。(B)水凝胶的总体视图(井中水凝胶的厚度为μm)。(C)水凝胶在37?C的PBS中不同时间点的溶胀率。(D)水凝胶在37?C的PBS中孵育4h后的溶胀率。(E)水凝胶在含1μg/mL胶原酶的PBS中37?C孵育h后的降解曲线。(F)水凝胶在含1μg/mL胶原酶的PBS中孵育h后的降解情况。(*P0.05，**P0.01，*P0.，n=3)。
图3。水凝胶的体外机械性能。(A)典型的拉伸应力-应变曲线。(B)断裂抗拉强度。(C)断裂时的拉伸应变。(D)杨氏模量。(E)与纤维蛋白胶相比，粘合水凝胶的剪切粘合强度。(E)测定爆破压力的体外模型示意图。(G)爆破压力。(*P0.05，**P0.01，*P0.，n=3)。
图4。粘附性水凝胶的体外细胞相容性评估。将L细胞接种在完全培养基(A)和G20OD5淋洗培养基(B)中，接种于G20OD5水凝胶表面(C)，并包裹在G20(D)和G20OD5水凝胶(E)中，观察L细胞的典型亮场和活体图像。(F)完全培养液、G20和G20OD5浸提液中培养的细胞在接种后1、3、5d进行CCK-8测定。(G)定量逆转录聚合酶链反应分析兔角膜成纤维细胞在完全培养液和G20OD5浸提液中培养2d后胶原1A1、3A1、纤维连接蛋白A1和转化生长因子-β1mRNA的相对表达水平。比例尺：μm。
图5。在兔板层角膜移植模型中G20OD5粘附性水凝胶的体内评价。(A)供体角膜的代表性图像。(B)将G20OD5预聚体溶液涂抹于受体角膜床表面。(C)将供体角膜转移到受体角膜床上并调整到适当位置后进行光交联。使用G20OD5粘附性水凝胶进行板层角膜移植术前(D)和术后(E)裂隙灯照片。(F)使用G20OD5粘附性水凝胶进行板层角膜移植术后手术角膜的前段光学相干断层扫描(AS-OCT)图像。
图6。术后使用裂隙灯显微镜和眼前段光学相干断层扫描(AS-OCT)观察。无缝合角膜移植术后1、7、14、28、56天分别拍摄兔角膜裂隙灯和AS-OCT图像，比较有代表性的兔角膜移植后1、7、14、28、56天的角膜图像。比例尺：μm。
图7.无缝合板层角膜移植术后56天，活体共聚焦显微镜(A)和角膜地形图(B)对自体兔角膜和手术兔角膜的术后观察。比例尺：向上：μm，向下：50μm。
图8。无缝合板层角膜移植56天后，具有代表性的苏木精-伊红(HE)和扫描电子显微镜(SEM)图像。对底部和周围的移植物-受体界面区域进行了评估。A中的比例尺：向上：μm，向下：50μm。B中的比例尺：向上：μm，向下：10μm。
综上所述，在角膜移植中使用缝线不仅耗费时间，而且还与多种术后并发症有关。为了解决这个问题，该团队开发了一种由GelMA和Odex组成的光固化生物黏附水凝胶，以避免角膜移植中需要缝合。这种水凝胶具有理想的角膜粘合剂的特性，包括高透光率、耐酶降解和良好的生物相容性。此外，凭借双重网络结构，我们的生物黏附水凝胶显示出比商用纤维蛋白胶更好的黏附强度，并且能够将移植物粘合到受体角膜床上，直到伤口愈合。应用后，该系统通过最终降解来支持移植受体角膜的整合，角膜保持透明和不发炎，进一步表明其可接受的相容性。此外，从操作方便的角度来看，这种胶粘剂水凝胶的光固化特性为外科医生提供了足够的工作时间进行仔细的规划。因此，这种生物粘附性水凝胶在角膜移植、角膜损伤修复和其他涉及组织粘连的手术中可能是一种有吸引力的缝线替代品。
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