[發明專利]一種人工角膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201210508733.7
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN103830021A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 徐建江;孫建國;洪佳旭;鐘偉
• 申請（專利權）人: 復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫院
• 主分類號: A61F2/14
• 分類號: A61F2/14;B29D11/02
• 代理公司: 上海元一成知識產權代理事務所(普通合伙) 31268
• 代理人: 吳桂琴

技術領域

本發明屬生物醫學工程領域，涉及一種人工角膜及其制備方法；該人工角膜為一體式增強型人工角膜。

背景技術

目前，臨床治療中，通常情況下經過多次異體角膜移植失敗，或在堿燒傷、淚液缺乏、嚴重角膜血管化等情況下，最終挽救和恢復視力的唯一方法就是人工角膜移植。

當前常用的人工角膜是由聚甲基丙烯酸甲酯或石英玻璃等光學透明材料制成，或者以其作為中心鏡柱材料，再配以一定的裙邊固定支架，構成人工角膜裝置，參與患者視力修復。通常情況下，上述人工角膜的制備方法復雜，植入手術要分幾次進行，更重要的是其生物相容性和組織相容性較差，致使人工角膜植入后容易產生各種并發癥(其主要原因是人工角膜裝置兩部分之間缺乏嚴密的接合，以及支架部與受體組織間缺乏牢固持久的愈合)。因此，有研究顯示，受體角膜組織和人工角膜裙邊的連接需通過細胞長入裙邊的孔隙中，形成類組織，達到真正的生物學愈合后才有可能解決上述并發癥問題。

因此，Chirila等提出了一種具有一體式核-緣結構的聚羥乙基丙烯酸甲酯(PHEMA)人工角膜；其裙邊支架與光學中心為同種材料，在制備過程中即實現了自然永久連接，海綿多孔支架中大量的孔隙支持細胞長入，分泌出大量細胞外基質，構成細胞-細胞外基質-支架復合體，實現人工角膜與角膜組織真正的生物學愈合。所述的人工角膜本身為水凝膠材質，具有一定的柔韌性和彈性，可減少植入后產生的界面應力，且有利于測量眼壓。上述人工角膜具有了諸多優良特性，但其多孔裙邊支架材料的韌性比較差，難以承受手術線縫合拉力，常常會因縫線撕豁而導致房水滲漏、淺前房等并發癥而導致失敗。

目前，迫切需要一種一體式增強型人工角膜，以解決現有技術存在的縫合性較差的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷和不足，提供一種人工角膜；該人工角膜為一體式增強型人工角膜，可解決現有技術中存在的縫合性較差的問題。

本發明中，所述的人工角膜采用具有良好生物相容性的PHEMA水凝膠作為中心光柱材料，選用增強型的PHEMA多孔支架作為裙邊支撐材料，制成一個核-緣結構的一體式人工角膜(其中心光柱水凝膠含水率在50％左右，能與眼表柔軟貼合)；

所述人工角膜的支撐支架選用具有良好生物相容性的天然高分子作為增強相，該天然高分子中包含有大量(體積比40～80％)能夠供細胞黏附從而形成類組織的微孔；

所述人工角膜的光學功能區和支撐區接合部為相互交織融合的一體式過渡結構。

具體而言，本發明的人工角膜，包括球冠狀的角膜體光學功能區1和球帶狀的支撐區2，其特征在于，所述的角膜體光學功能區1與支撐區2通過接合部(3)結合，所述接合部(3)為相互交織融合的一體式過渡結構；

其中，所述的角膜體光學功能區1由透明的聚羥乙基丙烯酸甲酯(PHEMA)水凝膠制成，

所述的支撐區2由絲素纖維均勻增強的PHEMA多孔支架制成，所添加的絲素纖維的量占總干重的3～12％(w/w)；該支撐區2中多孔支架微孔的孔徑20～150μm，孔隙率占總體積比例為40％-80％。

本發明中，所述的角膜體光學功能區1采用透明的聚羥乙基丙烯酸甲酯(PHEMA)水凝膠制成，其具有透氧透水性，透光率可達97％以上；該角膜體光學功能區1與多孔支撐區2通過滲透聚合相互交織融合為一體的過渡結構，有利于防止多孔支撐區與光學區的分離，其多孔裙邊的孔隙適于角膜宿主組織向其中滲透生長，從而使新生角膜組織與裙邊支架間實現生物學愈合，可阻止房水的滲漏和感染，進而避免人工角膜移植后發生自發性移位和脫落；

本發明中，所述的支撐區2由絲素纖維均勻增強的PHEMA多孔支架制成；該絲素纖維增強的PHEMA多孔支架具有優良的柔韌性和抗撕拉性能；試驗結果顯示，以本發明所述制備方法制得的多孔裙邊材料的抗拉強度可達3.6MPa，與人天然角膜的平均拉伸強度(3.8MPa)相近，完全可滿足實際需要；

本發明中，實驗表明PHEMA水凝膠能夠支持細胞粘附，具有良好的細胞相容性和組織相容性；細胞試驗的結果表明，細胞能夠在該增強型多孔支架材料表面和內部黏附良好，具有良好的生物相容性；由于細胞粘附于多孔支架內表面，之后的血管侵入則為孔隙中細胞的生長傳遞營養物質和代謝產物，促使其產生大量細胞外基質，有利于逐步實現人工角膜與宿主組織的融合；