3D打印新型人工晶狀體,，白內(nèi)障術(shù)后眼內(nèi)炎患者福音

來源：浙二眼科中心


導(dǎo)讀：術(shù)后眼內(nèi)炎是一種嚴(yán)重的眼科手術(shù)并發(fā)癥,，可導(dǎo)致視力下降,、喪失及眼球萎縮,，其多發(fā)于白內(nèi)障術(shù)后,，全球過去20年來該并發(fā)癥的發(fā)生率在0.012% to 1.3%。目前常用預(yù)防眼內(nèi)炎的方法為圍手術(shù)期使用抗生素眼用制劑,、白內(nèi)障手術(shù)結(jié)束時前房注射抗生素等,，但仍存在生物可利用率低、藥物留存時間短等問題,。

近年來，國內(nèi)外學(xué)者從人工晶狀體改性方面入手,，在商用人工晶狀體上載入目標(biāo)藥物,，使人工晶狀體作為藥物載體，實現(xiàn)目標(biāo)藥物在眼球內(nèi)的緩釋,。但目前報道的人工晶狀體裝載藥物方法,，仍存在載藥量不足、釋放時間短,、植入難度增加,、多余試劑釋放導(dǎo)致潛在的細(xì)胞毒性或不良反應(yīng)、使用前需清洗制備的人工晶狀體等問題,。

為解決目前眼內(nèi)炎預(yù)防及人工晶狀體載藥方式所面臨的問題,，姚克教授團(tuán)隊決定“從零開始”，開發(fā)一種將抗生素均勻分布于聚合物中的新型人工晶狀體PUA-GAT,。

△新型藥物緩釋人工晶狀體研發(fā)流程示意圖

研究中使用了聚氨酯丙烯酸酯作為主體材料,，選擇了合適的活性稀釋劑，聯(lián)合了光固化及3D打印技術(shù),，實現(xiàn)了人工晶狀體在溫和環(huán)境中的快速制作,。研究中發(fā)現(xiàn)，此種方式可保證目標(biāo)抗生素在原料聚合及后處理過程中的活性,，抗生素在聚合交聯(lián)體系中均勻分布,，且不影響材料的微觀結(jié)構(gòu)。


不同于前人在人工晶狀體成品上進(jìn)行改性,、載藥的模式,， 該研究使用了“從零開始”的人工晶狀體載藥新思路，研發(fā)了一種用3D打印技術(shù)輔助,、可快速成形,、以聚氨酯丙烯酸酯為主體材料的新型人工晶狀體,，并在人工晶狀體的制作過程中成功將目標(biāo)抗生素——加替沙星均勻分布于交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，形成了可通過原料配比調(diào)控藥物緩釋行為的釋藥體系 ,。

該研究不僅提高了人工晶狀體的藥物裝載能力,，優(yōu)化了其釋藥性能，通過體內(nèi)外實驗證明其對術(shù)后眼內(nèi)炎的有效預(yù)防及治療作用,，還加強了其力學(xué)性能,，并保證了其光學(xué)性能及良好的生物相容性。這一研究成果為白內(nèi)障術(shù)后眼內(nèi)炎的臨床防治以及研究工作提供了新的選擇,，研究中所用新人工晶狀體載藥方式宜可為其他白內(nèi)障術(shù)后并發(fā)癥的防治提供新思路,。新型抗生素緩釋人工晶狀體具有優(yōu)秀的藥物緩釋性能，同時兼具出色的力學(xué)性能,、光學(xué)性能及生物相容性,，具有重要的臨床應(yīng)用與轉(zhuǎn)化前景，不僅為術(shù)后眼內(nèi)炎的防治提供了新的解決方案,，且為其他眼科術(shù)后并發(fā)癥的防治策略提供了新思路,。

參考文獻(xiàn)：
1. M. Li、K. Yao 等人,。 一種新型載有加替沙星的人工晶狀體用于預(yù)防術(shù)后眼內(nèi)炎,。 生物活性物質(zhì)。 2022 年 6 月 2 日,；20:271-285,。 doi: 10.1016/j.bioactmat.2022.05.032

2. 姚克，李夢娜,，徐經(jīng)緯,，徐志康；一種含有抗生素的人工晶狀體及其制作方法,；發(fā)明專利號：ZL201910376178.9

浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院眼科中心,、浙江大學(xué)眼科醫(yī)院姚克教授團(tuán)隊在國際生物材料領(lǐng)域權(quán)威期刊《Bioactive Materials》（JCR Q1、中科院1區(qū)TOP期刊,，生物材料類材料科學(xué)領(lǐng)域排名第一,，2020年IF: 14.593）發(fā)表題為“A novel gatifloxacin-loaded intraocular lens for prophylaxis of postoperative endophthalmitis”的原創(chuàng)研究論文，并獲得國家發(fā)明專利（一種含有抗生素的人工晶狀體及其制作方法,，發(fā)明專利號：ZL201910376178.9）,。


浙大二院眼科中心姚克教授、浙江大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)系徐志康教授為本文共同通訊作者,，浙大二院眼科中心博士研究生李夢娜為本文第一作者,。

團(tuán)隊介紹
本研究工作得到了浙江大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)系徐志康教授團(tuán)隊、浙江大學(xué)化學(xué)工程與生物工程學(xué)院謝濤教授的大力支持。研究工作也得到了國家自然科學(xué)基金,、浙江省重點研發(fā)項目等資助,。

作者簡介

通訊作者： 姚克
教授 主任醫(yī)師 博士生導(dǎo)師

浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院眼科中心主任、浙江大學(xué)眼科醫(yī)院院長,、浙江大學(xué)眼科研究所所長,。國際眼科科學(xué)院院士、浙江省特級專家,。中華醫(yī)學(xué)會眼科學(xué)分會主任委員,，亞太白內(nèi)障及屈光手術(shù)學(xué)會候任主席，國際眼科理事會常務(wù)理事,，中華醫(yī)學(xué)會常務(wù)理事,，中華眼科雜志主編，中華醫(yī)學(xué)會眼科學(xué)分會白內(nèi)障屈光手術(shù)學(xué)組組長,，浙江省醫(yī)學(xué)會會長,。以第一獲獎人獲3項國家科技進(jìn)步二等獎、3項浙江省科技進(jìn)步一等獎,。發(fā)表學(xué)術(shù)論文488篇,，其中SCI收錄269篇，獲7項國家發(fā)明專利,。

通訊作者： 徐志康
教授 博士生導(dǎo)師

浙江大學(xué)求是特聘教授，兼任浙江省化學(xué)會副理事長,、浙江省膜學(xué)會副理事長,，J. Membr. Sci./Research/Adv. Membr./《高分子學(xué)報》/《膜科學(xué)與技術(shù)》等期刊編委。 長期從事聚合物分離膜材料的表界面工程基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究,。 主編中英文專著3部,，獲中國發(fā)明專利授權(quán)70余項；發(fā)表學(xué)術(shù)論文450余篇,，他引17000余次,，h-因子75，連續(xù)6年入選Elsevier高被引學(xué)者,。 相關(guān)成果獲國家科技進(jìn)步二等獎,、浙江省自然科學(xué)一等獎、教育部高等學(xué)校自然科學(xué)二等獎,、寧波市科技進(jìn)步一等獎,、國家杰出青年基金、全國優(yōu)秀科技工作者等榮譽,。

通訊作者： 李夢娜
浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院,，博士研究生

醫(yī)學(xué)博士，畢業(yè)于浙江大學(xué)，師從姚克教授,。主要研究方向：眼用植入物載藥及藥物緩釋性能研究,，醫(yī)用高分子材料化學(xué)合成及性能研究，醫(yī)用材料快速成型技術(shù)運用,，先天性白內(nèi)障SNP基因突變及其功能研究,。參與多項國家級和省級科研項目，以第一作者在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊發(fā)表SCI論文1篇,，獲得國家發(fā)明專利1項,。