[发明专利]一种GelMA-胶原双网络抗菌角膜修复材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种GelMA‑胶原双网络抗菌角膜修复材料及其制备方法和应用。角膜修复材料的制备方法包括如下步骤:S1.将溶菌酶溶液和甲基丙烯酰化明胶溶液混合均匀，加入交联剂进行交联，得到交联产物；S2.将交联产物与胶原溶液共混，加入交联剂进行交联，再加入光引发剂，室温下避光反应得到均匀且无气泡的混合溶液；S3.将S2混合溶液在紫外交联，风干成膜即可得到GelMA‑胶原双网络抗菌角膜修复材料。本发明的GelMA‑胶原双网络抗菌角膜修复材料具有良好的生物相容性和可生物降解性，具有层状结构，光学透过性和含水性能好，且具有一定的力学性能，手术线进行缝合时不会造成撕裂，角膜修复材料还对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均有抑制作用，具有优异的抗菌性能。

技术领域

本发明涉及生物医用材料技术领域，更具体地，涉及一种GelMA-胶原双网络抗菌角膜修复材料及其制备方法和应用。

背景技术

角膜疾病是一种十分常见的眼科病，是主要的致盲眼病之一，目前治疗角膜盲最有效的方法是角膜移植手术。据报道，全球大约有1500万患者需要进行角膜移植手术，然而，当下全世界的供体角膜数量严重短缺，因此用于替代供体角膜的角膜修复材料的研发就显得十分必要。

适宜的角膜修复材料应具有与健康人角膜相匹配的含水率、透光性、透氧性和离子透过率，从而满足角膜透明性和眼部营养物质交换的需求，用于角膜移植的角膜修复材料要能够耐受手术操作及缝线拉扯，所以修复材料还需要良好的力学性能。材料植入体内后需要能够稳定存在且对组织细胞无不良影响，故还需要良好的生物安全性和生物相容性。微生物感染是角膜移植术后较常见的并发症，一旦发生将严重影响修复效果，因此修复材料具有抗菌功能能够有效避免术后感染，保证材料的修复效果。目前的角膜修复材料主要包括羊膜、脱细胞角膜基质、人工角膜和胶原基角膜等。这些材料分别有疾病传播风险、免疫原性、易诱发并发症及力学性能不足的问题。好的角膜修复材料要在理化性能上满足要求，在实际修复中达到良好的上皮与基质修复效果，还要不易发生术后感染以保障修复效果。如何制备得到一种既具有足够力学强度耐受手术缝合、又具有良好的生物相容性且能有效避免术后感染的角膜修复材料，成为了本领域仍待解决的技术问题。

CN103272268A公开了一种抗菌角膜修复材料及其制备方法，抗菌角膜修复材料的制备方法包括如下步骤：(1)将从牛跟腱中提取的Ι型胶原纯化，用乙酸或盐酸溶液配制浓度为6.0～10.0mg/ml的胶原溶液；(2)将胶原溶液浇铸到角膜修复材料成型模具中，在室温条件下自然风干成膜；(3)将步骤(2)所得的胶原膜浸泡到浓度为5.0～25.0mg/ml的抗生素溶液中，搅拌使膜与溶液充分接触；然后向上述溶液中加入交联剂和催化剂，搅拌发生交联反应；(4)将步骤(3)所得的交联膜材料取出，用去离子水冲洗3～5次，然后在室温条件下自然风干，即得到抗菌角膜修复材料。上述抗菌角膜修复材料主要是通过浸润交联抗生素来提高角膜修复材料的抗菌性能，但抗生素的频繁或其他不当使用会导致病原体产生耐药性，最终可能无法有效抑制细菌感染，直接影响角膜修复材料的安全性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的角膜修复材料不耐手术缝合和术后易发生感染的缺陷和不足，提供一种GelMA-胶原双网络抗菌角膜修复材料，通过胶原交联形成第一层交联网络，甲基丙烯酰化明胶聚合形成第二层交联网络结构，两层网络结构相互交联，进一步嵌入抗菌剂溶菌酶，综合提升了材料的力学性能、透光性和抗菌性，解决了现有角膜修复材料不耐手术缝合和术后易感染的问题。

本发明的目的是提供一种GelMA-胶原双网络抗菌角膜修复材料的制备方法。

本发明的再一目的在于提供一种GelMA-胶原双网络抗菌角膜修复材料在人工角膜制备中的应用。

本发明的又一目的在于提供一种人工角膜。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种GelMA-胶原双网络抗菌角膜修复材料的制备方法，包括如下步骤：