▲F20HD5的合成和应用示意图以及体系最佳配比探索。
中山大学中山眼科中心袁进教授团队研发了一种由丙烯酰化聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯共聚物（F127DA）和多巴胺改性的甲基丙烯酰化透明质酸（HAMA-DOPA）组成的仿生温敏光固化湿粘合性水凝胶（F20HD5），未来或可用于穿透角膜创口的粘合与修复。相关成果近日发表在《Small Methods》。
显微缝线缝合角膜植片、进行角膜创口封闭是眼科现代显微手术的基础，但是显微缝合过程增加手术时间，同时存在手术源性散光、角膜新生血管、缝线感染等诸多潜在并发症。因此，采用生物粘合剂进行组织固定和创口封闭成为行业研究热点。
前期，袁进教授团队已研发了光固化粘合性水凝胶，实现无缝线的板层角膜移植，以及脱细胞角膜基质联合水凝胶填充受损角膜基质，诱导自身修复。
但与相对干燥的角膜板层固定和角膜基质伤口不同，角膜全层贯通性伤口因房水外流处于潮湿环境下，水溶性生物粘合剂易被稀释和冲刷流失，如何实现湿态环境下对穿透伤口的粘合，这对研究者们又提出了新挑战。
袁进教授介绍，此次研究引入的温敏特性及多巴，赋予了该水凝胶耐水性和在湿环境下强大的组织黏附力，F20HD5可快速有效闭合穿透性角膜创口、恢复角膜形态并促进伤口愈合，为眼表伤口和其他外科手术的组织固定提供新的治疗策略。
据介绍，该体系中，HAMA-DOPA与组织形成粘附，F127DA的温敏特性降低体系在湿润环境下的稀释和冲刷流失风险，两者在特定强度的可见光照射下，可固化形成双网络凝胶，实现快速有效的湿态组织粘合。
目前数据显示,在离体猪角膜压力测试中，F20HD5可承受超过285mmHg的眼内压，表明其具有良好的组织粘合力。F20HD5还具有温敏特性和可注射性，在37℃温水中成胶不易被稀释、冲刷流走，与组织接触升温至体温附近后其流动性变小，在重力作用下仍可稳定停留在眼表。
在兔角膜中央不规则线性穿透性伤口模型中，F20HD5表现出良好的操作便捷性和可控性，可快速闭合角膜伤口，恢复角膜形态。在兔角膜中央穿孔伴组织缺损模型中，F20HD5可快速封堵角膜穿孔并恢复角膜形态。术后眼压维持在正常水平。
“该研究为角膜手术用生物粘合剂提供了新的选择，为水下生物粘合性水凝胶在医学领域中的应用提供了新的方法和依据。”袁进说。
据悉，袁进教授团队研发的系列光固化生物粘合性水凝胶采用可见光引发固化粘合，可避免传统紫外光交联固化引起的组织损伤风险。固化前的水凝胶具有可注射性和形状适应性特点，因此能够实现对粘合处的紧密结合或填充。此外，材料在术后会逐渐降解，无需二次手术操作，具有良好的生物安全性。为角膜手术用生物粘合剂提供新的选择，为水下生物粘合性水凝胶在医学领域中的应用提供新的方法和依据。
通讯员：邰梦云
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