[发明专利]一种脱细胞角膜基质复水保水快速复明的方法

说明书

本发明属于组织工程领域，具体涉及一种改性脱细胞角膜基质复水保水快速复明的方法。所述方法包括以下步骤：(1)将脱细胞角膜基质预处理；(2)用氨基酸与经过预处理的脱细胞角膜基质进行反应，对脱细胞角膜基质进行接枝改性；(3)将接枝改性后的脱细胞角膜基质进行后期处理，除去接枝改性处理过程中的残留物质，即得改性的脱细胞角膜基质。所述改性的脱细胞角膜基质既具有良好的机械性能、生物相容性，又具有优异的复水和保水性，植入后可快速恢复透明性，可以用于组织工程研究、临床角膜移植手术等。

技术领域

本发明涉及组织工程领域，具体涉及一种脱细胞角膜基质复水保水快速复明的方法。

背景技术

角膜位于眼球前壁，是一种透明组织，主要行使屏障和屈光功能。由于角膜直接与外界接触，极易受到机械外伤、热灼伤、酸碱侵蚀等，从而引起角膜病的发生，严重者甚至失明。角膜移植是临床现有唯一的治疗方法，但受限于角膜捐赠供体数量的严重匮乏，很多角膜患者在等待中失去了希望。随着组织工程和再生医学的发展，体外构建与角膜功能类似的组织功能角膜代替物成为可能，有望解决角膜供体不足的问题。

选取载体支架是成功构建组织工程角膜的关键。目前应用于组织工程角膜构建的载体支架材料主要包括天然材料和合成材料，其中天然材料主要包括羊膜、胶原、丝素蛋白、细胞外基质；合成材料主要包括聚羟基乙酸和聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物。哺乳动物中猪和人在解剖学上比较相似且来源广泛，因此对猪角膜进行各种脱细胞方法处理，获取可用于组织工程角膜的载体支架已越来越受到关注。

目前制备的脱细胞角膜基质具有较好的生物相容性，但由于角膜原有的胶原网络结构不可避免的遭到各种程度的破坏，糖胺聚糖等天然成分大量流失，导致其力学强度、耐降解性和生物活性等有所降低。我们前期使用的国家专利《一种制备脱细胞基质的方法》(专利号200810026972.2)只针对细胞的特异性脱细胞方法，得到保留角膜精密结构的脱细胞角膜基质，临床试用具有显著的效果，在生理范围内，角膜基质愈合较好，但也存在移植术后透明性恢复较慢，极端炎症下脱细胞基质降解较快的现象。为提高其临床效果，脱细胞角膜基质需要进一步改性，使其与天然的角膜细胞外基质更加接近。

现有的脱细胞角膜基质改性方法主要是使用物理、化学、酶等方法实现脱细胞角膜胶原之间的交联，起到了改善脱细胞的机械性能、耐降解性和生物活性等。但上述改性方法在产业化应用时都面临着不同的问题。具体为：物理法，主要通过引入离子型或者两亲性交联剂，借助范德华力、离子键、氢键、亲疏水作用力等实现改性，此方法的优点是操作简单，残留物容易去除，但此方法的缺点是稳定性差，交联效率较低且不可控，而且容易降解、流失，同时改变角膜基质的电位及亲疏水性，存在引发免疫排斥的隐患；化学法和酶法，通过引入交联剂(如1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(EDC)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)、1,1-羰基二咪唑、京尼平、氧化海藻酸钠、戊二醛等)、酶(转谷氨酰胺酶、辣根过氧化物酶、酪氨酸酶、赖氨酰氧化酶和辣根过氧化物酶等)或者光(紫外、X射线等)催化等方法实现角膜基质中胶原相互交联，优点是形成的共价键十分稳定，高效，且条件可控，缺点是交联后生理条件下是不可逆，破坏角膜内胶原动态六方晶格结构，对脱细胞角膜基质造成二次损伤，而且此方法还存在交联剂、酶以及副产物残留的问题。

上述改性方法还存在一个共同的问题：仅试图修复脱细胞角膜基质的胶原网络结构，在设计上未涉及角膜生理功能的修复，不能满足临床快速实现角膜透明性恢复的需要。从角膜的生理功能来说，角膜含有的结合水、自由水与其透明性密切相关，二者主要是通过氢键、胶原纤维的六方晶格排列得到，如果不能很好的解决脱细胞角膜基质含水率的问题，移植后就会延缓脱细胞角膜透明性恢复的时间，并在临床上存在移植后出现干眼症的隐患。总之，在改性时除了提高其机械性能等，还必须改善角膜含水率，综合实现脱细胞角膜基质生物稳定性的提高。因此设计一种可以既改善脱细胞角膜基质的物理、生物稳定性，同时又可以改善角膜生理功能的方法，是解决脱细胞角膜基质广泛应用于临床的关键。

发明内容