[发明专利]一种高分子聚合物水凝胶复合Medpor义眼座及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高分子聚合物水凝胶复合Medpor义眼座及其制备方法。义眼座具有内部孔道完全贯通的多孔结构，孔隙率为50～85％，孔道内径为150～800um，孔壁上采用水凝胶对其进行改性。其制备方法为：1)Medpor义眼座的内表面改性，2)制备高分子聚合物悬浮溶液，3)负压条件下，将高分子聚合物导入内表面改性的Medpor义眼座中，用交联剂交联，即得所需的水凝胶复合多孔义眼座。本发明的义眼座具有仿生细胞外基质，提高材料生物相容性，促进血管生成细胞的粘附和增殖，促进眼座的快速血管化，从而可降低眼座植入术后眼座暴露、感染等并发症的发生，具有良好的应用价值。

技术领域

本发明涉及医用生物材料中的一种Medpor义眼座及其制备方法，特别是涉及了一种高分子聚合物水凝胶复合Medpor义眼座及其制备方法。

背景技术

眼球摘除术是目前治疗绝对期青光眼、眼球严重破裂伤、眼内恶性肿瘤最终的手术治疗方案，但术后眼球缺失所致的永久性视力丧失、上睑塌陷、和眼窝凹陷，给患者带来沉重的精神和心理负担。选择行眼座植入术弥补眶内容物缺失并配戴合适的义眼片，是修复眼球缺失、恢复面部外观较为理想的治疗方案。

目前，临床使用的眼座材料主要有羟基磷灰石(HA)、高密度聚乙烯(Medpor)、甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和氧化铝等，其中以HA眼座和Medpor眼座应用最为广泛。HA眼座是由天然珊瑚的碳酸钙在特殊的条件下经化学反应转化为多孔羟基磷灰石磷酸钙而制得，由于天然珊瑚羟基磷灰石义眼台价格昂贵，再者为了保护生态环境及深海资源，各国政府已经禁止采挖天然珊瑚。高密度多孔聚乙烯植入物(Medpor)是在20世纪80年代后期引入眼眶整形并已被广泛接受的作为HA眼座的替代品，是目前国内外较为主流的眼座植入材料。

随着义眼座在临床的广泛应用，其并发症也日益暴露并受人关注，其中眼座暴露、眼座感染是最为常见的并发症，而眼座血管化不足是眼座感染、暴露的主要原因。眼座植入眼眶后新生血管及纤维结缔组织沿微孔缓慢从外周向中央生长，此过程即为眼座血管化。动物模型发现Medpor材料炎症反应较HA材料轻，但纤维血管化相对滞后。血管化不足导致暴露和感染风险增加。若感染难以控制，最终导致不得不将眼座取出，给患者的身心健康带来了巨大的二次伤害。因此，改善Medpor眼座材料的理化性能和生物活性，促使义眼座尽早血管化，是降低眼座暴露、感染风险，减少并发症发生的有效途径。

眼座植入眼眶后，材料表面依次发生一系列生物反应，如血浆蛋白吸附，血管内皮细胞和成纤维细胞粘附、增殖等，以建立有利于血管新生的微环境，从而使得纤维血管和结缔组织逐步长入，材料与组织最终融为一体。然而Medpor材料为多孔疏水支架，细胞粘附力弱，从而在一定程度上影响了材料表面血浆蛋白的吸附，以及血管内皮细胞和成纤维细胞粘附；此外多孔材料的孔径过大，大于内皮细胞和成纤维细胞的尺寸，细胞沿着孔壁呈2D生长，无法模拟3D的生长环境，而且多孔疏水结构也不利于保存新合成的细胞外基质的沉淀。细胞外基质(ECM)是由动物细胞合成并分泌到胞外，分布在细胞表面或细胞之间的蛋白质和多糖等大分子构成的高度水合性纤维网络凝胶结构。有研究表明模拟天然细胞外基质的具有特定结构和功能的生物活性支架，能够在体外有效地促进细胞的粘附、增殖和分化。

明胶是胶原蛋白经部分变性或化学处理水解得到的天然产物。胶原蛋白是由动物的结缔组织中提取出来的蛋白质，是构成细胞外基质的主要成分。二者的氨基酸组成大致相同，在化学成分上很相似。明胶具有优良的物理化学性能，亲水性强。同时，它来源广泛、价格低廉，具有很好的生物相容性，在组织工程支架材料中应用广泛。壳聚糖是一种具有生物可降解性和生物活性的天然高分子聚合物，其结构和性质与细胞外基质的主要成分氨基葡聚糖类似，具有良好的生物相容性且来源广泛、成本低廉。壳聚糖制成的细胞支架能够为细胞生长提供理想的支架外环境，是理想的细胞外基质材料，已广泛应用于骨、软骨、皮肤等组织工程中。