角膜是人眼暴漏在空氣外具有高屈光能力的透明結(jié)蹄組織,角膜上皮損傷會導致角膜防御屏障功能喪失,角膜微環(huán)境打破,繼而引起一系列的炎癥反應(yīng),上皮下神經(jīng)暴露,會出現(xiàn)流淚,畏光,疼痛等一系列癥狀,嚴重影響生活,若進一步微生物感染后,會出現(xiàn)角膜潰瘍等疾患,嚴重影響人視力甚至致盲。傳統(tǒng)的局部用藥生物利用度低,無法快速緩解角膜損傷后的疼痛,調(diào)節(jié)氧化應(yīng)激環(huán)境和快速修復(fù)角膜上皮的多重需求。因此,開發(fā)新的材料用于角膜損傷治療迫在眉睫。
自然生物具有獨特的拓撲結(jié)構(gòu),為新材料的構(gòu)建提供了啟迪。人類角膜基質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)由具有一定分層螺旋結(jié)構(gòu)的膠原纖維片組成,這種有序結(jié)構(gòu)對維持角膜的生物力學性能和高透明度至關(guān)重要。通過模仿角膜的微觀結(jié)構(gòu),有望為角膜細胞創(chuàng)造適宜的生長環(huán)境,促進角膜損傷修復(fù);诖耍上海交通大學趙慧和朱申敏教授團隊在醫(yī)工交叉項目的支持下,利用纖維素納米晶體(CNCs)在水凝膠中的自組裝,實現(xiàn)了仿天然角膜分層螺旋結(jié)構(gòu)治療性隱形眼鏡(BTCL)的制備。該隱形眼鏡在透明度、機械性能、抗氧化性、生物相容性等方面表現(xiàn)優(yōu)異,能有效促進角膜上皮細胞的黏附、增殖和遷移,在體內(nèi)外實驗中均展現(xiàn)出良好的角膜修復(fù)效果,為角膜損傷的治療提供了一種方向和策略。
圖1. BTCL的合成及其在角膜損傷快速修復(fù)中的應(yīng)用
圖2. PHEMA、CH1和Ce3CH1水凝膠的角膜損傷治療效果
該工作以“Bioactive therapeutic contact lens triggered by biomimetic chiral helical nanoarchitectonics for rapid corneal repair”為題發(fā)表在在ACS Nano (DOI: 10.1021/acsnano.5c00298,IF 15.8)。論文的第一作者為上海交通大學材料科學與工程學院博士生駱小瑩,通訊作者為上海市第一人民醫(yī)院的趙慧教授和上海交大的朱申敏教授。
原文鏈接:https://pubs.acs.org/articlesonrequest/AORRUXIDHUBXWN68Y59447D
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