复旦大学附属眼耳鼻喉科医院黄锦海/周行涛团队,在国际顶尖期刊《先进材料》(Advanced Materials,中科院Top一区,影响因子27.4)发表重要科研成果,基于微针介导的核黄素靶向递送在圆锥角膜个性化角膜交联研究(Customized Corneal Cross-Linking with Microneedle-Mediated Riboflavin Delivery for Keratoconus Treatment),并被选为当期杂志的亮点论文。
此项研究打破传统的“one-size-fits-all(一刀切)”的治疗范式,创新性地采用个性化微针技术,高效、精确地将核黄素输送至角膜基质层,显著提升个性化角膜交联治疗的效应与精准度,为临床应用打下基础,标志着角膜交联治疗领域的又一重大突破。
▲微针个性化角膜交联示意图
圆锥角膜:青少年视力的隐形杀手
圆锥角膜(Keratoconus)是一种进行性双侧角膜扩张疾病。它通常起病于青春期,发病率约1/2000(种族间存在差异),且逐年攀升。疾病特征为角膜基质进行性变薄、局部锥形凸起,导致近视、不规则散光和瘢痕等视觉障碍,存在致盲风险。现已成为角膜移植手术的主要原因之一,10%~20%的患者需要接受移植手术。
传统治疗的局限与个性化治疗的新希望
角膜交联术(Corneal Cross-linking, CXL)已被国际医学界广泛认可,能有效遏制并延缓圆锥角膜的进展。该技术通过将核黄素渗透至角膜基质层,并借助光化学反应增强角膜胶原纤维间的结合力,从而加固角膜,防止其进一步变薄、变形及视力下降。
传统CXL主要加固角膜中央约8-9毫米区域,尽管有效,却无法改善患者视功能。个性化CXL治疗方案为这一领域带来新的希望,通过降低治疗区域内角膜曲率来改善视功能,同时保持交联效果,尽管如此,当前个性化CXL治疗主要依赖角膜地形图进行复杂的光源设计与规划,技术复杂且成本较高。
▲个性化角膜交联术后曲率变化图
微针技术:开启个性化治疗的新篇章
聚焦圆锥角膜治疗及角膜交联技术等核心临床挑战,黄锦海/周行涛团队在纳米材料临床应用的前沿领域持续深耕。从2022年起,团队取得了一系列成果:
亲水核黄素跨上皮递送新突破
针对亲水性核黄素跨上皮递送的挑战,团队创新性地研发出一种高效的ZIF-8/RF木槿花状复合纳米材料滴眼液,其跨上皮CXL效果可媲美经典去上皮CXL方案,成果已发表于Adv. Mater(2022,影响因子27.4)。
揭示“原位乏氧”机制
针对“原位乏氧”——这一制约快速角膜交联效果的关键难题,团队提出了非核黄素依赖的自供氧g-C3N4 QDs,极大地提升了角膜交联尤其是快速角膜交联的效果,为圆锥角膜治疗提供了潜在的药物选择和靶点,相关成果发表于Nature子刊Nature Communications(2024,影响因子14.7)。
个性化微针介导区域靶向治疗
此次,团队首创个性化核黄素原位递送策略,通过根据角膜地形图精准设计与治疗区域形状相契合的微针阵列,实现核黄素的精准局部递送,为圆锥角膜的个性化CXL治疗探索新路径。
团队简介
复旦大学附属眼耳鼻喉科医院黄锦海/周行涛领衔的眼科医工交叉创新团队,硕士研究生导师杨梅副研究员,学术骨干陈中幸等,在眼科医工交叉前沿领域长期深耕,秉承“以临床问题为导向”的理念,长期致力于解决致盲性眼病诊疗中的难题。通过融合医工前沿技术,团队成功打破传统诊疗技术的束缚,开发出高效递药系统,为眼病诊疗一体化的新路径作出显著成绩。
医院与光正眼科集团协同建立眼健康创新技术联合实验室平台,团队进一步推动“产学研”一体化建设,旨在打造眼科医疗创新高地,推动眼健康领域的持续发展,为视觉健康贡献力量。
作者介绍
杨梅、潘虹霰、陈婷婷、陈鑫、宁睿为本论文第一作者。
陈中幸、周行涛、黄锦海为本论文通讯作者。
团队现诚邀有志于眼科医工交叉研究的优秀博士后和科研人员加入,欢迎眼科学、生物材料、基因编辑、生物信息学、生物化学等领域的专才,共同探索眼科医工交叉的前沿研究,以期在眼病诊疗技术上实现新的突破,并推动科研成果的转化。有意向者请提供个人简历(请注明“应聘博士后/研究人员+姓名”)至指定邮箱。个人简历内容应包括:个人基本信息、教育经历、工作经历、发表论文、荣誉奖励、专利授权等信息。
联系:陈老师
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