[发明专利]一种复合型人工角膜及其制备方法

说明书

一种复合型人工角膜，其包括由高分子制备的中央光学区和由脱细胞基质制备的角膜环形区，其中，在中央光学区和角膜环形区之间的过渡区形成互穿网络，本发明的一体式复合型人工角膜抗拉强度高、生物相容性好，并且易于与组织融合。

技术领域

本发明属生物医学工程领域，具体涉及一种复合型人工角膜及其制备方法。

背景技术

角膜移植是治疗角膜盲的唯一有效方法。目前常用的广义人工角膜主要分二类：高分子与金属等材料制作的狭义人工角膜和利用胶原蛋白、脱细胞基质等生物来源材料制作的生物人工角膜。狭义人工角膜最大的优势是光学性能佳，一般中央部分由聚甲基丙烯酸甲酯或石英玻璃等光学透明材料制成。存在的最大问题是：术后镜柱的前后膜，影响视力，和人工角膜不能与病人角膜愈合，造成人工角膜脱出、结合边缘漏水和眼内感染等并发症。前者需要反复手术，去除前后膜，后者往往联合移植牙齿、软骨、筋膜等等组织协助，仍不能很好愈合，且若使用患者自体材料，会给患者带来额外损伤，若使用同种异体材料，则可能发生免疫排斥反应等并发症。脱细胞角膜基质等生物人工角膜最大的优势是与患者角膜愈合好，但是存在术后透明度差、人工角膜消化融解和适应症窄的不足。

专利CN103830021B公开的人工角膜光学功能区与支撑区相互结合，其接合部为相互交织融合的一体式过渡结构，角膜体光学功能区由具有良好生物相容性和透光性的聚羟乙基丙烯酸甲酯水凝胶制成，支撑区由经丝素纤维均匀增强的pHEMA多孔支架制成，两者之间自然一体化连接。但是，受体组织和pHEMA多孔环形区材料结合的部分仍然不佳，角膜基质发生融解的概率高，严重时造成人工角膜脱出，导致手术的失败，且生物力学强度不足以满足抵抗青光眼造成的特高眼压。

专利CN109157305A公开了一种复合型人工角膜，其包括由聚甲基丙烯酸羟乙酯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。但是，这种人工角膜由三部分组合而成，工艺过程复杂，组织结构繁杂，各材料之间缺乏充分的结合作用，易造成植入后的材料解离或与受体组织难以愈合的问题，特别是结合部的强度不够。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷和不足，提供一种一体式复合型人工角膜。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种复合型人工角膜，包括由高分子制备的中央光学区和由脱细胞基质制备的角膜环形区，其中，在中央光学区和环形区之间的过渡区形成互穿网络。

上文使用的“互穿网络”，即聚合物互穿网络(IPNs)，按照本领域公认的含义理解，互穿聚合物网络是由两种或多种各自交联和相互穿透的聚合物网络组成的高分子共混物。大部分聚合物的结合物会形成互不相溶的两相，这些聚合物共混时会产生非常低的共混熵，所以聚合物共混在普通情况下会产生相分离。而通过形成互穿聚合物网络结构这种形式，通过动力学使两种聚合物之间具有强迫互溶性，从而会使相间具有协同作用。同时聚合物网络之间的相互纠缠又再次阻止了体系的相分离，稳定了相形态，提高了连接处的力学强度。在此过程中两个聚合物网络之间没有形成真正的共价键，而是形成了分子拓扑结构的相互交缠或相对较弱的分子间相互作用，并不会失去各自原有的特性。

本申请发明人经过研究发现，利用高分子材料的原位聚合，可与天然组织来源的脱细胞基质形成稳定的互穿网络，不仅将高分子材料与脱细胞基质两个部分有机且稳定地整合在一起，而且提高了连接处的力学强度，避免人工角膜结构的分离和崩解。

进一步地，

本发明中，脱细胞基质采用脱细胞组织基质或者脱细胞组织基质处理后的脱细胞基质粉末、脱细胞水凝胶中的一种。

进一步地，