[发明专利]复合人工角膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种复合人工角膜及其制备方法，该复合人工角膜包括由聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)制备的中心光学镜柱、由脱细胞基质水凝胶制备的角膜裙边结构、以及连接所述中心光学镜柱和所述角膜裙边结构的中间夹层网格支架，其中所述角膜裙边结构中设置有粘附生长了细胞的神经细胞支架层和角膜基质细胞支架层。该复合人工角膜结构简单，生物相容性好，易加工，并能很好地模拟角膜在体内的环境，且有利于移植。

技术领域

本发明涉及一种复合人工角膜及其制备方法。

背景技术

角膜疾病是导致眼盲的仅次于白内障的第二大原因。角膜混浊是双侧失明的主要原因之一，影响全世界700万人。其中，有285万人因角膜神经功能障碍或变性而减少或没有感觉。角膜移植是使眼盲患者复明的唯一手段，然而，传统的角膜移植手术有其两大弊端，一是角膜供体的来源困难，二是对新生血管多的角膜受体则手术成功率极低，如严重化学和热烧伤的角膜，多次角膜移植失败的角膜，严重干眼症的角膜，天胞疮等，人工角膜的出现正能解决这两个问题，即来源丰富，也可抵抗新生血管。因此开发一种来源方便，可替代供体捐献角膜的人工眼角膜就变得格外重要和迫切。

目前应用最广泛的人工角膜结构为“裙-核”型，即由多孔裙边支架材料和光学中心两部分组成。其中，裙边支架是直接与植床接触的部分，起到与人眼组织细胞融合的作用，但是大部分异质材料与人体组织间没有良好的相容性，导致在人工角膜植入后常常会出现角膜脱落、发炎等并发症。

脱细胞基质是生物新鲜组织经过脱细胞方法处理，脱去组织中的所有细胞抗原、可溶性蛋白质和糖胺多糖等物质，已有的脱细胞基质研究表明经多步骤的脱细胞处理，只保留了原有组织结构中不可溶成分，主要包括胶原、弹性蛋白、氨基多糖和结构蛋白等，为细胞生长和植入体内修复和缺损提供了基础。脱细胞基质的主要特点是良好的生物相容性、柔韧性和低抗原性并含有促进细胞黏附生长、增殖和分化的物质，将脱细胞基质制备成水凝胶，可通过模具很容易制备出角膜裙边结构，且性能可控。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种复合人工角膜及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种复合人工角膜，包括由聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)制备的中心光学镜柱、由脱细胞基质水凝胶制备的角膜裙边结构、以及连接所述中心光学镜柱和所述角膜裙边结构的中间夹层网格支架，其中所述角膜裙边结构中设置有粘附生长了细胞的神经细胞支架层和角膜基质细胞支架层。

进一步地：

所述中间夹层网格支架由静电直写打印而成，优选为PCL或PLGA材料。

所述中心光学镜柱由HEMA与水、交联剂、引发剂、催化剂混合制成，其中，交联剂为乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)，引发剂为过硫酸铵水溶液(APS)，催化剂为四甲基乙二胺(TEMED)。

所述中心光学镜柱按照浓度为99％无水级的HEMA 4mL，水2mL，EDMA 20μL,质量分数为10％的APS水溶液200μL，TEMED 100μL的配比制备成型。

所述脱细胞基质为脱细胞角膜基质或脱细胞软骨基质。

所述神经细胞支架层为仿神经支架，材料为甲基丙烯酸酯化PDC预聚物(methacrylated PDC(mPDC)prepolymer)，其结构为有规律或杂乱无章。

所述神经细胞支架层通过掩膜光刻的方式加工出来。

所述角膜基质细胞支架层为由PCL材料打印而成的网格支架。

所述复合人工角膜的整体直径为10mm，厚度为500μm,所述中心光学镜柱的直径为5mm，所述中间夹层网格支架的内径和外径分别为4mm、6mm，所述中间夹层网格支架具有一层或者多层网格。