本课题在对各类人工晶状体(IOL)优缺点及病理生理研究的基础上提出前表面亲水后表面疏水新型IOL的设计,通过常压等离子体表面改性技术在疏水性丙烯酸酯IOL前表面接枝亲水性磷脂来实现这一设计。并深入研究1、检测新型IOL理化特性、稳定性、光学力学特性2、建立模拟人眼微环境细胞培养模型研究几种不同IOL表面对炎症细胞、晶状体上皮细胞及相关蛋白生物学行为的影响,探讨新型IOL不同前后表面特性对眼微环境在分子及蛋白水平的调控机制 3、建立兔眼超声乳化模型植入IOL,观察兔眼内各种IOL表面性状与生物相容性的相关性,揭示新型IOL对炎症反应及后发障的调控优势,并对兔眼标本进行病理、免疫组化和透射电镜分析研究新型IOL引起的病理变化特点及其机制。新型IOL将可能降低术后的炎症反应和后发障两大并发症,具有重要的临床医学价值,有利于提高国产IOL自主创新能力,并为IOL生物相容性研究打下理论和实验基础。
intraocular lens;surfacemodification;biocompatibility;inflammation;PCO
本课题在对各类人工晶状体(IOL)优缺点及病理生理研究的基础上提出目前单纯亲水或单纯疏水的IOL材料还不能满足复杂的生理环境的需求,植入眼内后仍能带来各种并发症IOL前细胞沉积、前房闪辉等炎症在亲水的IOL较轻,而疏水的IOL的这些并发症较重;疏水的IOL后发障程度要轻一些,而亲水的IOL后发障程度重。由此我们提出了前表面亲水后表面疏水新型IOL 的设计来提高IOL的生物相容性,并通过常压等离子体这一先进的表面改性技术实现这一设计。本课题通过常压等离子体表面改性技术在疏水性丙烯酸酯IOL 前表面接枝亲水性单体并保持IOL原来本体性状不变,成功研制出了前表面亲水后表面疏水的新型IOL。我们对新型人工晶状体做了如下深入研究1、接触角检测显示新型IOL前表面亲水性明显增加,后表面保持原有疏水特性;稳定性观察显示接枝后的IOL表面亲水性能保持长期稳定;X射线光电子能谱分析证实丙烯酸IOL表面成功接枝亲水性单体;场发射扫描电子显微镜和原子力显微镜观察表面形貌显示新型IOL 表面光滑无损伤;经国家IOL检测中心检测结果显示新型IOL光焦度、光谱透过率、像质、袢抗疲劳试验等光学力学检测均符合国家标准。2、建立模拟人眼微环境细胞培养模型研究几种不同IOL 表面对血小板及血浆蛋白、炎症细胞、晶状体上皮细胞的粘附、增殖、移行的影响。证实新型IOL表面能调控细胞和蛋白生物活性,抑制血小板、炎症细胞和晶状体上皮细胞(LECs)的粘附增殖。3、建立兔眼超声乳化模型植入IOL,观察兔眼内各种IOL 表面性状与生物相容性的相关性。体内实验证实新型IOL能减少炎症反应和后发障,兼具良好的葡萄膜相容性和囊膜相容性,组织病理分析揭示了新型IOL可抑制细胞及胞外基质在囊膜上增殖,免疫组织化学分析及晶状体囊膜透射电镜分析进一步解释了新型IOL减少炎症反应及后发障的调控机制。总之新型IOL 将可能降低术后的炎症反应和后发障两大并发症,具有良好的生物相容性,有重要的临床医学价值,有利于提高国产IOL 自主创新能力,并为IOL 生物相容性研究打下理论和实验基础。