[发明专利]一种用于产生和施加仿生泪膜的系统和方法

说明书

本发明提供了用于在角膜表面产生和施加仿生泪膜层的系统和方法，提供的实例性方法可形成光学透明、超薄且平滑地与角膜表面共生的多层泪膜。多层泪膜包括仿生粘合剂层、仿生水层和仿生脂质层。雾化器/喷雾器/微粉机可用于产生和施加仿生泪膜层。

领域

本发明总体上涉及用于在角膜上产生和施加仿生泪膜的系统和方法。

背景

健康的泪膜对眼睛和视力的整体健康至关重要。泪膜覆盖眼睛的眼表面，包括厚度约为3皮米、体积约为3皮升的薄流体层中的角膜。因此，泪膜起到眼表面和外部环境之间的界面的作用，并起到润湿角膜表面、机械捕获和冲洗异物和化学物质、抑制微生物生长以及减少与眼睑眨眼和眼球运动相关的表面摩擦的作用。

干眼综合征(DES)(干眼症)是一种以眼睛不能产生足够的泪水或产生低质量的泪水(即不能形成稳定的泪膜或泪水蒸发过快)为特征的疾病。DES的症状包括眼睛发红、刺激、发痒、疼痛、眼睑肿胀、视力模糊以及会因佩戴隐形眼镜而引起眼睛不适。DES的发病率很高，在眼科医生的诊断治疗中占据了很大的比例。在18岁及以上的美国人中，有近一半的人有DES的症状。而且，DES是典型的慢性病，往往需要长期管理。

大多数DES诊断的特点是挥发性干眼综合征(脂质缺乏导致泪膜蒸发速度超过正常速度)或水样液缺乏性干眼综合征(泪液量不足)。治疗通常针对这两种类型的DES之一。一种实例性治疗方法包括添加人工泪液(例如，ω-3或富含矿物油的人工泪液或乳液)以增加泪液体积。第二种方法使用小硅胶或凝胶状塞子暂时阻塞泪管，以将眼泪留存在眼睛中。第三种方法是通过外科手术永久性地阻塞泪管，使眼泪留在眼睛里。第四种方法通过添加眼药水或眼膏来减少眼睛上或眼睛周围的炎症。在第五种方法中，由睑板腺(MG)阻塞引起的DES已经使用一种装置进行了治疗，该装置同时将矢量热脉冲或加热和按摩的组合传递到眼睑内部，并将治疗性运动传递到眼睑外部。第六种方法利用神经刺激来增加泪膜水层的泪液分泌。

然而，需要指出的是，上述治疗方法有许多缺点。例如，小硅胶塞可能会让患者不舒服，并可能导致炎症。外科手术可能比较昂贵，并可能导致并发症。基于眼药水和眼膏的治疗可能会很麻烦和不方便，因为过量的液体或眼膏可能会导致暂时的视力模糊、弄脏衣服和/或妆容受损。富含Omega-3或矿物油的人工泪液滴或乳液可能难以在眼睛的角膜上形成稳定的泪膜，因为这种泪液滴或乳液不能以均匀的方式粘附到角膜表面。上述基于装置的治疗仅适用于堵塞的MG，费用昂贵(每次治疗高达1500美元)，不能为严重的MG不适患者提供很大的帮助，并且其缓解的持续时间通常很有限(从一周到3-6个月不等)。上述的神经刺激可以增加泪液的产生，但是不能刺激脂质或粘蛋白的产生，从而限制了其效用。

发明人已经发现了上述问题，并在此提供至少部分解决这些问题的系统和方法。

摘要

本部分提供了用于治疗DES的系统和方法的各种实施例。更具体地，本文提供了用于产生和施加模拟天然泪膜层的仿生泪膜的系统和方法。

泪膜由各种腺体和组织分泌的三层组成。离角膜最远的是脂质层，或油层。脂质层起到密封和稳定泪膜的作用，从而有助于减少眼泪蒸发。中间的水层起到润滑眼睛、洗掉碎屑和防止感染的作用。最接近或邻近角膜的另一层是粘蛋白层。粘蛋白层使水层均匀地分布在角膜表面，帮助眼睛保持湿润和润滑，为角膜提供营养，并帮助眼泪粘附在角膜表面。

在各种实施例中，生成和施加的仿生泪膜包括多层，其是光学透明的、超薄的、生物力学稳定的、均匀且平滑地与角膜表面共形的。在一个实施例中，仿生泪膜包括外部仿生脂质层、中间仿生水层和内部仿生粘合剂层。生成的这一层或多层的层厚的范围可以从几个分子到几微米甚至高达250微米不等。