電子科技大學林媛團隊 Nat. Commun.:角膜受傷了,你就眨眨眼
2023-06-18 來源:高分子科技
眼睛是最復雜的器官之一,是人體與外界交互的天然半開放窗口。角膜是眼睛防御外界侵襲的第一道屏障,輕度角膜損傷能夠自愈,中度/重度角膜損傷易引發(fā)渾濁進而導致不可逆的視覺功能喪失。角膜損傷治療不僅需要傷口閉合,恢復角膜透明性及視覺功能至關重要。藥物治療、角膜移植、細胞療法等是嚴重角膜損傷的主要臨床修復手段,然而效果弱、供體少、療程長、成本高等問題仍是臨床醫(yī)學面臨的重大挑戰(zhàn)。此外,角膜損傷后,日常眨眼過程中眼瞼與角膜之間的刮擦會引發(fā)角膜二次損傷,F(xiàn)有角膜繃帶鏡能夠緩解二次刮擦損傷,但難以促進角膜快速有序愈合。物理電場干預在促進組織快速有序修復領域具有廣闊的應用前景。然而,干預實施的復雜性和安全性限制了此類療法的廣泛應用。
雪花啟發(fā)的壓電角膜接觸鏡如圖1所示,器件集成后結構類似于商業(yè)美瞳隱形眼鏡,佩戴過程中能夠規(guī)避瞳孔遮擋,不影響固有視覺通路。通過力學結構設計及優(yōu)化,在保證柔性可延展特性基礎上,器件能夠將機械能量轉換為穩(wěn)定輸出(圖2)。
圖2. 壓電角膜接觸鏡(BPCL)的性能調控優(yōu)化。(a)雪花啟發(fā)結構設計(引用冬奧會圖片;燕山雪花大如席)。(b)眨眼驅動器件的工作原理。(c)壓電單元的性能優(yōu)化。
圖3. 壓電角膜接觸鏡的干預效果驗證。(a)器件干預對雙重作用生長因子的調控修復機理。(b)小鼠角膜干預修復驗證。(c)兔子角膜干預修復驗證。
論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41467-023-39315-6
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(責任編輯:xu)
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