角膜移植无需缝线 中山大学中山眼科中心团队实现组织粘合技术突破

近日，中山大学中山眼科中心袁进团队研发了一种由甲基丙烯酰化明胶（GelMA）和氧化葡聚糖（ODex）组成的光固化生物粘合性水凝胶，可实现无损伤、无缝线原位固定板层角膜植片，有望改善缝线组织固定带来的负面影响，为眼科和外科手术效果的优化和设计提供了全新的选择。该成果近日发表于国际材料科学-生物材料领域顶级期刊——《Bioactive Materials》（中科院一区，影响因子14.593）。

角膜盲是我国第二位致盲性眼病，而角膜移植术可以让绝大多数角膜盲患者的视功能得到改善。但由于角膜资源稀缺，我国每年仅可开展8000-10000例的角膜移植手术。对此，医生和患者也会更加珍惜这样的机会，力求把手术效果做到最好。

虽然角膜移植的成功率较高，但由于手术需要显微缝线固定，即便技术娴熟的医生去做，也难免会存在缝线相关散光、新生血管、缝线感染等诸多潜在并发症，影响角膜移植手术远期疗效。

袁进教授表示，角膜移植不是“一锤子买卖”，其术后发生新生血管的概率高达70%，新生血管一旦发生排斥，角膜植片的功能很快就会丧失。为了避免这一情况的发生，患者术后一年左右的时间内，需要服用激素、免疫制剂等药物抑制炎症，这无形中又增加了患者患上激素性青光眼的风险。

想要解决这一问题，无缝线固定是突破的技术方向，目前常用的组织粘合剂主要有氰基丙烯酸酯和纤维蛋白胶两种，而前者具有一定的毒性、缺乏透明度和柔韧性以及快速聚合过程存在产热效应，纤维蛋白胶则是粘附强度不足，因此二者都不适合角膜植片的固定。

为了寻求粘合度高、安全性好的粘合剂，袁进团队设计了一种基于甲基丙烯酰化明胶的粘合性水凝胶，并通过引入氧化葡聚糖在可见光下固化形成紧密、牢固的双网络、双交联凝胶，实现快速有效、安全固化与粘合。

新型水凝胶具有理想的粘合剂理化特性，其凝固后的透光率在可见光范围内均超过90%。通过平面培养和三维立体培养的体外细胞实验证明，该粘合体系无细胞毒性且不会引起角膜质纤维细胞转型，导致额外的角膜基质瘢痕反应。

袁进介绍，相比于传统缝线，新型水凝胶还具备良好的操作便捷性，将粘合剂滴加在植床上后，对合供体角膜，在通过可见光光照实现供体与受体组织的粘合，整个过程只需花费4分钟左右的时间。此前开展的新西兰兔角膜板层移植实验中，OCT图像显示术后角膜供体与受体贴合紧密，边缘连接处无明显缝隙。

目前该项技术已完成源头技术突破，将进入临床转化阶段，预计未来三到五年的时间该技术可应用于临床，广大角膜盲患者将因此受益。而值得一提的是，虽然该项技术由眼科领域专家研发，但此前的相关实验证明了新型粘合剂凝聚可承受强度高达285mmHg，这也意味着该项技术未来也可能在外科领域得到应用。

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