一种新型生物正交交联纳米簇增强水凝胶在角膜再生中的应用研究

文摘   2024-10-04 09:18   山西  

介绍:本研究针对角膜缺陷导致的视力损害问题,开发了一种新型的原位形成、生物正交交联、纳米簇增强的水凝胶(NCColHA hydrogel),旨在提供一种有效的角膜再生治疗方法。该水凝胶通过生物正交化学方法交联,具有增强的结构完整性和促进再生及抗炎效果,为角膜缺陷的修复提供了新的策略。

NCColHA 水凝胶的表征。

结果与讨论

  1. 设计和表征

  • 利用人血清白蛋白(HSA)纳米簇作为生物正交交联节点,通过与修饰有叠氮化物的透明质酸(HA-N3)和胶原蛋白(Col-N3)反应,形成具有高机械强度的水凝胶。

  • 透明度

    • 水凝胶展现出优异的透明度,透光率超过80%,满足角膜治疗对材料透明性的要求。

      NCColHA 水凝胶的透明度和溶胀行为。

  • 溶胀和膨胀行为

    • 在模拟生理条件下,水凝胶表现出最小的溶胀和膨胀行为,有利于保持其在角膜缺陷中的结构完整性。

  • 体外细胞增殖和迁移

    • 通过体外实验证实,水凝胶支持角膜上皮细胞的增殖和迁移,为角膜再生提供了细胞学基础。

      细胞相容性和体外细胞增殖。

  • 离体兔角膜的再上皮化

    • 在离体兔角膜模型中,水凝胶能够促进角膜上皮的再生,显示出良好的生物相容性。

      用 NCColHA 水凝胶处理后离体兔角膜的免疫组织化学。

  • 体内研究角膜再生

    • 在活体兔子角膜缺陷模型中,水凝胶能够维持至少14天的结构完整性,并在56天内促进角膜的再生。

      体内兔角膜伤口愈合研究

  • 免疫组织化学分析

    • 通过免疫组织化学分析,证实了水凝胶促进了角膜组织结构的重建,包括细胞间紧密连接的形成和细胞极性的正常化。

      第 56 天体内兔角膜的免疫组织化学分析。

    结论:研究结果表明,开发的NCColHA水凝胶不仅具有良好的生物相容性和优异的机械性能,而且能够在体内促进角膜的快速再生,减少疤痕形成,且具有良好的透明度和稳定性,为角膜缺陷的治疗提供了一种有效的新型生物材料。

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