摘要
目的：细菌性角膜炎是由细菌感染导致的角膜化脓性炎症，是最常见引起角膜混浊和角膜盲的原因之一。局部使用抗生素滴眼液是治疗眼部感染最常见的治疗方式，然而，由于眼部存在物理和生理屏障，会导致抗生素滴眼液的药物吸收效果和生物利用度非常低，甚至由于抗生素的滥用使部分细菌发生变异而产生一定的耐药性，引起感染进一步加重。因此，本研究通过利用不同的自组装方法构建细菌性角膜炎治疗的新载体，实现有效清除病原菌、控制感染，进而达到治疗细菌性角膜炎的目的。 方法：1.通过药物π-π堆积和疏水相互作用以及主客体相互作用构建了同时负载抗生素和光敏剂的纳米粒子，联合抗生素抗菌性能和光动力疗法（Photodynamictherapy,PDT）治疗耐药性细菌性角膜炎。研究首先合成β-环糊精-二氢卟吩e6(β-CD-Ce6)、β-环糊精-左氧氟沙星(β-CD-LEV)以及带有客体基团金刚烷(Ad)的聚(丙烯酸-金刚烷--丙烯酸甲酯)(PAcA)，通过自组装合成了双载药的纳米粒子(C/L@PAcANPs)。通过动态光散射(Dynamiclightscattering,DLS)、扫描电镜(Scanningelectronmicroscope,SEM)、透射电镜(Transmissionelectronmicroscope,TEM)等探究纳米粒子是否成功合成；通过体外细胞实验和动物实验评估C/L@PAcANPs的生物相容性；通过体外抗菌实验探究C/L@PAcANPs的杀菌活性，并探究纳米粒子的杀菌机理；通过细胞活/死染色和动物实验，探究光照条件的安全性；最后通过耐药菌感染的细菌性角膜炎动物模型评估C/L@PAcANPs的体内抗菌效果和治疗作用。 2.利用层层自组装(Layer-by-layer,LbL)和主客体相互作用在角膜接触镜(Contactlens,CL)表面构建抗菌涂层以达到有效治疗细菌性角膜炎的目的。首先合成带有客体基团Ad的负电荷的离子PAcA，与带正电荷的聚乙烯亚胺(Poly(ethyleneimine),PEI)通过静电相互作用在CL表面构建带有Ad的聚电解质多层膜。随后，通过β-CD-LEV与PAcA中的Ad之间的主客体相互作用，将β-CD-LEV组装到CL表面。通过紫外可见光光谱(UV-visibleabsorptionspectrum,UV-Vis)、X射线光电子能谱(X-rayphotoelectronspectroscopy,XPS)、水接触角(Watercontactangle,WCA)对表面抗菌涂层的构建过程进行表征；通过体外细胞实验，评估该抗菌涂层的细胞毒性；通过体外抗菌实验，评估该抗菌涂层的杀菌效果；最后通过动物实验评估该抗菌涂层修饰CL的体内抗菌效果和治疗作用。 结果：1.通过一系列的表征结果证明成功合成了粒径约为385nm，表面电势约为-31.14mV，同时负载有二氢卟吩e6(Chlorine6,Ce6)和左氧氟沙星(Levofloxacin,LEV)的C/L@PAcANPs。体外细胞实验和体内生物相容性实验证实，C/L@PAcANPs无明显的细胞毒性，且在660nm激光照射下，C/L@PAcANPs对眼部组织无明显损害，表明C/L@PAcANPs具有较好的体内生物相容性。体外抗菌实验表明C/L@PAcANPs可与细菌相互作用，并有较强的光动力杀菌效果，能有效抑制细菌生物膜的形成；在杀菌机理研究中发现C/L@PAcANPs经激光照射后能产生活性氧(Reactiveoxygenspecies,ROS)，从而有效杀伤细菌。进一步通过细菌性角膜炎动物模型进行体内抗菌实验，实验结果表明C/L@PAcANPs可有效杀菌，防止炎症对角膜以及眼内组织造成进一步损害，有效治疗细菌性角膜炎。 2.通过一系列表征结果证实了在CLs表面成功构建了L@(PAcA/PEI)5抗菌涂层，且只需调节多层膜的双层数和主客体相互作用的时间，即可调整抗菌涂层的载药量和涂层厚度；体外实验结果表明，经过抗菌涂层修饰的CL具有较好的光学性能，且无明显的细胞毒性，具有较强的杀菌性能。值得注意的是，通过简单浸泡即可实现粘附死细菌的释放和β-CD-LEV抗菌药物的重新负载。在体内动物试验中，通过裂隙灯拍照观察、角膜匀浆涂板以及病理组织切片表明该抗菌涂层修饰的CLs可有效治疗细菌性角膜炎。 结论：本研究通过不同的自组装方法构建了两种有效治疗细菌性角膜炎的新载体，第一部分，通过药物π-π堆积和疏水相互作用以及主客体相互作用构建了同时负载有光敏剂和抗生素的C/L@PAcANPs。体外抗菌实验证实，C/L@PAcANPs经激光照射后，其负载的Ce6光敏剂和LEV抗生素可协同抗菌；体外细胞实验和动物实验证实C/L@PAcANPs具有较好的生物相容性，能有效的治疗细菌性角膜炎。第二部分，利用LbL的通用性和简便性以及主客体相互作用的特异性和可逆性，在CL表面构建可释放黏附的死细菌并可重新装载抗菌药物的抗菌涂层。体外实验证实修饰后的CLs具有较好的光学性能且无明显的细胞毒性；体外抗菌实验表明L@(PAcA/PEI)5抗菌涂层可有效杀灭细菌；动物实验证实修饰后CL能有效抑制细菌感染，达到治疗细菌性角膜炎的目的。因此，以上利用不同自组装方法构建的新载体，为细菌性角膜炎的治疗提供了新思路。
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