[发明专利]有序聚合物体系和人工晶状体

说明书

技术领域

本发明涉及一种人工晶状体和用于制备人工晶状体(IOL)的材料。

背景技术

人眼睛是复杂的感觉器官，由角膜(将光线路径折射到瞳孔)、虹膜(控制瞳孔大小从而调节进入眼睛的光量)、和晶状体(通过玻璃体液将入射光聚焦到视网膜)组成。视网膜将入射光转化成电能，将其从脑干传输到枕叶视皮质层形成视觉图像。

随着个体老化，氧化损伤效应造成了晶状体灵活性的损失和变性蛋白的积累，这些变性蛋白会缓慢凝固并可降低晶状体透光率。晶状体的自然灵活性对于通过被称为适应性调节的步骤将光聚焦到视网膜来说至关重要。适应性调节可使眼睛自动调整对不同距离物体的视野。通常，50岁会丧失大部分的适应性调节，而这种状况被称之为远视眼。成年人通常在40-50岁期间开始出现远视眼，轻度症状可通过眼镜或隐形眼镜矫正。

晶状体白内障是一种凝固蛋白和钙化作用引起的晶状体病。存在四种常见白内障类型：与衰老相关的老年性白内障，外来物体进入晶状体囊之后或长期暴露于离子辐射或红外线之后引发的外伤性白内障，由疾病(例如糖尿病)或眼病(例如视网膜脱落、青光眼和视网膜色素变性)伴随的并发性白内障，和由药物或化学物质毒性引起的毒性白内障。无论成因如何，该疾病都会造成视力受损并可导致失明。

严重晶状体疾病的治疗通常需要手术移除天然晶状体。现代外科手术包括超声乳化，之后冲洗并吸除，其移除了晶状体皮质和核而保留晶状体囊。然后将人造的人工晶状体置入晶状体囊或前房以恢复视力。目前的IOL具有弹性并设计用于小切口置入。通常将晶状体卷压或折叠，置入晶状体囊内然后在里面展开。

为将手术切口缩小至1.5mm或更小，一些科学家已经关注可注射IOL的研发，其中聚合物晶状体组合物被注射到空的晶状体囊内并原位固化作为手术程序的一部分。实质上，固化的晶状体将呈现晶状体囊的形状。另外，提出了可将薄壁可膨胀的有机硅橡胶球置入空的晶状体囊内。然后将晶状体组合物注射到球中并呈现该球的预定形状，可能为晶状体组合物提供更大形状控制和包容。

已经为开发适宜用作可注射IOL的材料作过多次尝试。例如Gerace等在美国专利Nos.5,278,258，5,391,590(′590)和5,411,553中描述了一种由含乙烯基的聚有机硅氧烷、含氢化物的有机聚硅氧烷和铂类金属催化剂组成的快速固化混合物。也参见，Hodd等的美国专利Nos.6,613,343和6,737,496。

Kelman在美国专利No.5,476,515中描述了一种可注射胶原材料。据说该材料清晰、抗上皮化(epithelialation)并能够适应性调节。该材料由折射率为1.2-1.6的透明胶原化合物制备而成。该胶原化合物被注射入空的晶状体囊。

发明内容

本发明组合物的设计模仿天然晶状体的生物材料和年轻天然晶状体的适应性调节能力，即在一定距离聚焦物体以及阅读。该组合物含有对由睫状肌的机械收缩和松弛产生的剪切力敏感的有序聚合物体系。因此，有序聚合物体系表现得很像天然晶状体材料，即该人工晶状体展现出一定程度的适应性调节。

本发明涉及含有包含在晶状体囊或晶状体囊膜内的有序聚合物体系的人工晶状体。有序聚合物体系含有至少一种带负电的共聚物，所述带负电的共聚物含有亲水基团、阴离子基团和疏水基团，以及至少一种带正电的共聚物，所述带正电的共聚物含有亲水基团、阳离子基团和疏水基团。在晶状体囊或囊膜中所述至少一种带负电的共聚物和所述至少一种带正电的共聚物通过非共价相互作用而结合排列。

本发明也涉及形成上述人工晶状体的方法。该方法包括：提供至少一种带负电的共聚物，所述带负电的共聚物含有亲水基团、阴离子基团和疏水基团，以及至少一种带正电的共聚物，所述带正电的共聚物含有亲水基团、阳离子基团和疏水基团；移除天然晶状体以提供空的晶状体囊；和将所述至少一种带负电的共聚物和所述至少一种带正电的共聚物注射入空的晶状体囊或位于空的晶状体囊中的膜内。

本发明也涉及一种人工晶状体，其中有序聚合物体系含有至少一种带正电的聚电解质和至少一种带负电的聚电解质，且每种聚电解质在其共聚物主链的平均每4-16个碳原子中具有至少一个离子基团。

本发明还涉及形成上述人工晶状体的方法。该方法包括：提供至少一种带正电的聚电解质和至少一种带负电的聚电解质，且每种聚电解质在其共聚物主链的平均每4-16个碳原子中具有至少一个离子基团；移除天然晶状体以提供空的晶状体囊；和将所述至少一种带负电的聚电解质和所述至少一种带正电的聚电解质注射入空的晶状体囊或位于空的晶状体囊中的膜内。

附图说明