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江大科研成果可用于角膜板层移植

发布日期:2017-06-23  来源:大学生科技报   记者过国忠 通讯员舒媛媛
资料来源 大学生科技报

【大学生科技报6月22日】6月18日,记者从江南大学获悉,在该校药学院许淑琴、陈敬华教授指导下,由五名本科生组成的科研团队,成功研制出胶原一硫酸软骨素复合人工眼角膜,可用于感染性角膜炎患者的角膜板层移植。

据了解,角膜病发病 率高、治疗困难,是继白内障之后的第二大致盲性疾病。而目前角膜移植存在供体严重短缺、安全卫生和免疫排斥等问题。基于组织工程技术制备人工角膜潜在市场巨大。然而,我国自主品牌的人工角膜很少,关键技术主要靠国外引进,已有的产品性能不足、价格昂贵和术后并发症给病患带来极大负担。

许淑琴告诉记者,胶原蛋白和硫酸软骨素作为细胞外基质的主要成分,具备优良的生物学特性。三螺旋胶原自组装形成微纤维,为表皮细胞的迁移生长提供支撑结构。硫酸软骨素能缓解炎症、促进细胞增殖及角膜创伤的愈合。以此为基材所制备的人工角膜工艺简单、性能优良,模拟天然角膜结构,用于感染性角膜炎患者的角膜板层移植,经济效益大,具有广泛的应用前景。

江南大学成功研制出的胶原-硫酸软骨素复合人工眼角膜,以具有完整三螺旋结构、不具免疫原性的胶原为原料制备再生胶原膜,通过EDC-NHS交联法将硫酸软骨素固定于再生胶原膜上,得到胶原/硫酸软骨素复合膜,并负载生长因子FGF-10。所制备的胶原/硫酸软骨素复合膜具有诸多优点,例如保持了原材料完整的空间结构,微米孔壁平整,尺寸均一,这种均一的多孔微观结构不仅为胶原基膜提供了平整的外观、良好透光性,蜂窝状的微米级孔使膜具有优异的拉伸强度和弹性形变,并使膜具有良好的保水性。拉伸强度达3.5MPa,能够满足人工眼角膜的强度要求。透光率在700 nm处达95%,满足人角膜对于透光率的要求,具有仿生特性。以复合膜为支架材料进行角膜上皮细胞培养,支架材料逐渐被降解,作为细胞外基质的主要组成胶原、硫酸软骨素和FGF-10被细胞利用,促进其沿着支架方向生长、增殖,并最终形成与眼角膜结构一致的组织结构,达到修复重建眼角膜的目的。从而很好地解决了传统的高分子(如聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸-2-羟乙酯)角膜支架植入后因难以被细胞利用而产生的并发症问题。因此,该复合膜有望成为一种优良的人工角膜支架材料。

许淑琴介绍,本项目的优势在于所涉及原料易得、条件温和、工艺简单、易于工业化生产,可在术后缓控释FGF-10,进一步促进角膜上皮细胞的增殖,使角膜得到有效修复。改进了传统术后需要通过外加抗炎药和FGF-10的方法,可一步促进角膜细胞愈合。与以脱细胞动物角膜为基础的生物工程角膜相比,可有效克服其制备时间、物质成本大、可控性差的缺点。本项目所制备复合膜为自主研发并拥有完整自主知识产权的生物工程角膜支架,具备优良力学和光学性能,生物相容性好,便于储存。适用为角膜感染、溃疡患者的板层移植手术中的人工角膜供体。

本项目所设计Col/CS复合角膜产品旨在补充相关技术,使广大角膜患者受益,具有较好实用价值和经济效益。相关研究工作申请发明专利一项,并于2015年9月1日与无锡贝迪生物工程股份有限公司合作开发相关产品。

其次,本项目所研制的人工角膜生产成本约为1100元。结合对国内角膜市场情况的分析,预计每年可使131.82万人受益,以占国内生物角膜市场50%计算,市场销售额可达37.15亿元。这项科研成果在日前第十五届“挑战杯”全国竞赛江苏省选拔赛决赛中,获得特等奖。


本文来源于:大学生科技报http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/dxsb/html/2017-06/22/node_204.htm

原文链接:http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/dxsb/html/2017-06/22/content_371955.htm?div=-1

阅读( (编辑:张青)

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