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目的:后发性白内障(posteriorcapsuleopacification,PCO)作为白内障手术后最常见的并发症,因造成患者术后视力的再次下降也被患者称为二次白内障。大量研究认为是手术后残留的晶状体上皮细胞在植入人工晶状体表面粘附、增殖、迁移并上皮-间质分化导致后囊膜混浊引起PCO。本论文通过表面引发的可逆加成-断裂链转移聚合技术(SI-RAFT)将甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱(SBMA)以及甲基丙烯酸(MAA)共同接枝在人工晶状体表面,并利用MAA化学键合阿霉素(DOX),制备一种亲水载药型人工晶状体。这种新型的亲水载药型人工晶状体能通过减少晶状体上皮细胞在材料表面粘附以及抑制其增殖作用来抑制后囊膜混浊的发生,以期能有效预防PCO,保护白内障患者术后的长久视力。
材料与方法:首先通过以硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)处理以实现人工晶状体表面胺基化。随后通过1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺/N-羟基硫代琥珀酰亚胺(EDC/NHS)催化的化学交联将RAFT链转移剂(CPCTTPA)接枝在人工晶状体表面。然后在RAFT聚合反应引发剂(V501)的催化下通过RAFT共聚合的方法将SBMA和MAA这两种亲水聚合单体在人工晶状体材料表面上共聚合,获得P(SBMA-co-MAA)梳状共聚物亲水涂层。最后在EDC/NHS的催化下,将DOX键合到MMA单元的羧基端,制备得到亲水载药型的人工晶状体。本论文对制备的亲水载药型人工晶状体通过静态水接触角测定、表面X射线光电子能谱(XPS)分析研究其表面物理化学特性。对制备的亲水载药型人工晶状体进行药物释放实验,研究其体外药物释放情况。通过体外晶状体上皮细胞培养评价亲水载药型人工晶状体的抗细胞粘附以及抗细胞增殖性能。最后通过晶状体超声乳化吸除并人工晶状体植入手术将亲水载药型人工晶状体植入兔眼内评估其在体内抑制PCO的效果,并通过观察术后前房炎症反应,比较眼压波动情况及术后角膜内皮丢失率来评价其在眼内的组织相容性。
结果:X射线光电子能谱分析(XPS)对材料表面的元素分析证实了人工晶状体表面P(SBMA-co-MAA)-DOX梳状共聚物载药亲水涂层的成功制备。表面静态水接触角显示接枝P(SBMA-co-MAA)共聚物后,人工晶状体表面亲水性大大提高,并且在负载DOX后仍能保持良好的表面亲水性。体外药物释放实验证实亲水载药型人工晶状体能在2周内稳定缓释出大部分负载的阿霉素。细胞培养实验观察到亲水载药型人工晶状体表面粘附的晶状体上皮细胞更少且呈现皱缩、胞体变圆的抑制状态。兔眼植入实验中实验组与对照组在前房炎症反应、术后眼压及术后角膜内皮情况都没有明显差异,且植入亲水载药型人工晶状体兔眼的人工晶状体光学区PCO评分更低,更透明。
结论:本论文研究表明,通过表面引发的可逆加成-断裂链转移聚合技术能成功制备亲水载药型的人工晶状体。亲水载药型人工晶状体具有良好的表面亲水性,能稳定缓释负载的阿霉素,并能有效抑制晶状体上皮细胞的粘附和进一步增殖。该亲水载药型人工晶状体在眼内植入后能有效抑制人工晶状体光学区的混浊,有效预防PCO的发生,且并未发现明确的眼内组织损害。
材料与方法:首先通过以硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)处理以实现人工晶状体表面胺基化。随后通过1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺/N-羟基硫代琥珀酰亚胺(EDC/NHS)催化的化学交联将RAFT链转移剂(CPCTTPA)接枝在人工晶状体表面。然后在RAFT聚合反应引发剂(V501)的催化下通过RAFT共聚合的方法将SBMA和MAA这两种亲水聚合单体在人工晶状体材料表面上共聚合,获得P(SBMA-co-MAA)梳状共聚物亲水涂层。最后在EDC/NHS的催化下,将DOX键合到MMA单元的羧基端,制备得到亲水载药型的人工晶状体。本论文对制备的亲水载药型人工晶状体通过静态水接触角测定、表面X射线光电子能谱(XPS)分析研究其表面物理化学特性。对制备的亲水载药型人工晶状体进行药物释放实验,研究其体外药物释放情况。通过体外晶状体上皮细胞培养评价亲水载药型人工晶状体的抗细胞粘附以及抗细胞增殖性能。最后通过晶状体超声乳化吸除并人工晶状体植入手术将亲水载药型人工晶状体植入兔眼内评估其在体内抑制PCO的效果,并通过观察术后前房炎症反应,比较眼压波动情况及术后角膜内皮丢失率来评价其在眼内的组织相容性。
结果:X射线光电子能谱分析(XPS)对材料表面的元素分析证实了人工晶状体表面P(SBMA-co-MAA)-DOX梳状共聚物载药亲水涂层的成功制备。表面静态水接触角显示接枝P(SBMA-co-MAA)共聚物后,人工晶状体表面亲水性大大提高,并且在负载DOX后仍能保持良好的表面亲水性。体外药物释放实验证实亲水载药型人工晶状体能在2周内稳定缓释出大部分负载的阿霉素。细胞培养实验观察到亲水载药型人工晶状体表面粘附的晶状体上皮细胞更少且呈现皱缩、胞体变圆的抑制状态。兔眼植入实验中实验组与对照组在前房炎症反应、术后眼压及术后角膜内皮情况都没有明显差异,且植入亲水载药型人工晶状体兔眼的人工晶状体光学区PCO评分更低,更透明。
结论:本论文研究表明,通过表面引发的可逆加成-断裂链转移聚合技术能成功制备亲水载药型的人工晶状体。亲水载药型人工晶状体具有良好的表面亲水性,能稳定缓释负载的阿霉素,并能有效抑制晶状体上皮细胞的粘附和进一步增殖。该亲水载药型人工晶状体在眼内植入后能有效抑制人工晶状体光学区的混浊,有效预防PCO的发生,且并未发现明确的眼内组织损害。