摘要
角膜脱落引起的眼科疾病，目前仍是临床治疗的难题，临床上主要通过佩戴角膜接触镜以及角膜移植的方法来治疗角膜疾病。但角膜供体不足成为角膜移植术的主要阻碍，因此，人工角膜逐渐成为异体角膜移植的重要替代方案。人工角膜材料与眼组织难以融合从而产生并发症、透光率较低导致患者视力不佳和因其材料表面吸附蛋白导致细菌感染等问题一直是人工角膜研究方面的主要问题。而水凝胶因其高含水量、具有良好的生物相容性，与天然细胞外基质类似的结构，成为了角膜再生支架的理想材料。两性离子因其与生物环境之间存在生物惰性界面而具有优异的抗蛋白吸附性，将两者相结合形成复合水凝胶，再通过调节其成分比例制备出一种可以提高透明度与生物相容性、增强材料抗菌性和促进细胞增殖生长的人工角膜备选材料。 为了优化人工角膜材料的透明度、生物相容性及抗蛋白吸附性等关键特性，本研究基于甲基丙烯酰化明胶（Methacryloyl gelatin, GelMA）主体的水凝胶体系，引入具备抗蛋白吸附能力及突出生物相容性的磺酸甜菜碱两性离子单体（ Sulfonate betaine zwitterionic monomer, SBMA），利用其对 GelMA 水凝胶进行化学改性，利用光交联特性，通过自由基聚合方式形成GelMA-SBMA复合水凝胶体系。通过调节水凝胶的成胶比例，分析水凝胶的性能与人体匹配度，在结构和性能方面模拟角膜组织，构建GelMA-SBMA复合水凝胶体系一体化角膜再生支架。通过实验，对人工角膜材料组分以及配比进行调整，并对其内部结构进行了表征，对其力学性能，透光率，含水量，溶胀性能，孔隙率，降解率，保水性能及接触角进行了测试，择优选出材料对其进行细胞与抗菌实验。 实验显示：含量比为5:1的GelMA-SBMA复合水凝胶透光率可达到94%，含水量为 89.72±0.57%，孔隙率为 96.5±2.36%，水接触角为 49.9±2.7° ，纤维蛋白接触角为106.5±1.1°，与L929细胞共培养1,4,7 d后细胞存活率可达到90%以上。结果表明，SBMA离子的引入，使水凝胶内部结构变得更加均匀，不仅提高了材料的透明度，还为细胞生长增殖创造了良好的环境；含水量、孔隙率与水接触角的改善增强了水凝胶的生物相容性；纤维蛋白接触角的改变说明了GelMA-SBMA复合水凝胶具备了抗蛋白吸附性。综上所述，GelMA-SBMA复合水凝胶在人工角膜材料方面存在潜在的应用价值。
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