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人工角膜是指一种用异质成型材料制备,能够用于植入患者眼部,替代混浊角膜组织的屈光装置。角膜病已成为人类致盲的第二大疾病,但在治疗方面,现阶段供体角膜远远不能满足角膜移植的需要,因此人工角膜的研究和发展具有重要的意义。理想的人工角膜应具有良好的生物相容性、光学性能、力学性能等,以此来解决植入手术后的异常脱出及术后并发症。目前我们使用最广泛的人工角膜采用柱镜-裙带结构,包括透明的光学中心柱镜和不透明的裙边支架材料两部分。本文以选用壳聚糖、纳米银、羧化壳聚糖为原料,通过掺杂改性的方法对人工角膜光学中心材料进行修饰,并对其光学性能、力学性能、生物相容性、亲水性等方面进行相关的研究和探索。主要的研究内容和结果如下:1.以壳聚糖、PVA为原料,采用掺杂改性的方法制备CS/PVA水凝胶材料,通过红外光谱、TG-DTA等仪器对材料进行了研究,并考察CS含量对复合水凝胶光学性能、含水率、力学性能、溶胀等性能的影响。结果表明CS/PVA水凝胶材料含水率约为70.5%~76.4%、可见光透过率在92%~98%之间、拉伸强度和断裂伸长率都满足应用要求。2.通过循环冷冻法和掺杂改性法制备人工角膜光学中心材料,采用的原料为羧化壳聚糖。主要考察羧化壳聚糖含量对人工角膜光学中心材料含水率、可见光透过率、亲水性、力学性能等性能的影响,其含水率在76.6%~81.9%之间、溶胀比约为2.6~3.6、可见光透过率为95%~98%之间。接触角实验表明,材料的接触角由59°下降到了29°,说明其具有良好的亲水性能,力学性能测试结果证实材料满足实际应用要求。3.纳米银具有广谱抗菌和强效杀菌等特点,以纳米银、PVA为原料,掺杂改性修饰人工角膜光学中心材料,考察了纳米银含量对水凝胶材料含水率、抑菌性、生物相容性、力学性能等性能的影响,实验结果表明:含水率处于75.1%~78.4%间,拉伸强度在1.71MPa~1.83MPa间,断裂伸长率在278.35%~286.41%间,力学性能满足实际应用要求,综合性能良好。抑菌试验结果显示复合材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的生长起到了抑制作用,对大肠杆菌的抑制作用明显强于金黄色葡萄球菌。通过纳米银改性修饰的PVA水凝胶具备了一定的抗菌性能,在解决术后病菌感染方面有很大的研究前景。4.对纳米银/PVA水凝胶光学中心材料就行生物相容性评价,实验结果显示:纳米银PVA水凝胶复合材料未显示急性中毒现象,体外细胞毒性为1级,处于标准范围内,皮内反应综合计分为1.4,类型为轻微级,高于标准计分1,说明在皮内反应一项检测中未达标。