3.2 人工合成水凝胶
备受关注的聚合物包括聚乙烯醇[poly(vinyl alcohol),PVA]、PAA共聚物(copolymers of PAA,CPA)和聚甲基丙烯酸乙烯醇酯[poly(vinyl alcohol methacrylate),PVA-MA]以及聚甲基丙烯酸2-羟乙酯[poly(2-hydroxylethyl methacrylate),PHEMA]。迄今为止,这些聚合物表现出良好的透明性、流变性,更重要的是具有生物相容性。但是,需要进一步的临床研究来确定其长期稳定性和相容性[2-3,24-25]。聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)基水凝胶是一种热敏疏水性水凝胶。这些聚合物可以形成花状的胶束聚集体,在一定的聚合物浓度下聚集,形成高黏度的流体。这种凝胶为视网膜提供了足够的支持,透光度好。然而在合成比例和生物毒性上还需进一步改进[26-27]。
3.3 智能水凝胶
智能水凝胶被认为是理想玻璃体替代物的未来发展方向。智能水凝胶可以在溶液状态下储存、制备和注射,并通过外部刺激进行原位交联。温敏水凝胶可以在45°C下以黏性溶液的形式注射到眼中,当达到体温时,其会在原位形成物理凝胶,然后形成二硫键共价交联,以避免在注射过程中体外交联水凝胶的外力破坏[1]。Tram等[28]将水凝胶和维生素C(一种抗氧化剂)注射兔玻璃体中,在保护眼细胞免受活性氧侵害方面显示出协同效应,实现了天然玻璃体的化学功能。研究人员正在不断探索智能水凝胶作为玻璃体替代物的无限可能。
随着玻璃体替代物的不断发展,针对不同玻璃体视网膜疾病研发特异性玻璃体替代物成为研究人员新的目标。Lin等[15]设计了一种新型的可折叠囊状玻璃体(foldable capsular vitreous body,FCVB)来治疗严重的RD患者,将FCVB三折植入3眼的玻璃体,然后将SO注射到胶囊中以支持视网膜,随访 3 a,3眼均达到视网膜复位,眼压稳定。一种无微孔的无缝硅胶球囊植入物具有良好的生物相容性和体内抗生物攻击性,可以模拟硅油的浮力和高表面张力的机制,应用于慢性低眼压的长期替代治疗[9]。Liu等[4]开发了一种热凝胶聚合物内填塞修复RD和玻璃体重建,通过表面张力和溶胀反作用力提供内部填塞效果,在兔玻璃体切割术模型中测试了聚合物内填塞的长期生物相容性,以及在非人灵长类视网膜脱离模型中的手术疗效和生物相容性。尽管这种热凝胶在术后3个月内会生物降解,但它会促进玻璃体的重塑,模仿天然玻璃体的生物物理特性。5-氟尿嘧啶是PVR术后抗增生药物,将其制备在聚乳酸-乙醇酸共聚物微球上,后将其装载至PVA/壳聚糖原位交联水凝胶上以治疗PVR,在支撑视网膜的同时可抑制增殖膜的增生[3]。
由于中长期填塞中最常用的传统填塞剂如膨胀气体、SO和PFCLs等的临床缺陷,促使人们努力寻找新的生物材料作为玻璃体替代物。近年来,大量的临床和学术研究层出不穷[29-30]。聚合物水凝胶由于其合适的化学组成、密度、光学透明性和流变特性而非常接近天然玻璃体,因此代表了人工玻璃体替代物的未来。尤其是智能水凝胶最有可能成为理想的玻璃体替代物,因其不仅具有聚合物水凝胶的特性,而且还具有附加的功能,如利用外部因素刺激导致胶联的可逆性,以方便在手术中的应用等[31-32]。除此之外,大多数智能水凝胶已显示出作为药物递送系统的功效,但如果将该系统应用于眼内药物释放,则还需深入研究药物释放机制和速率。在将药物和智能水凝胶共同应用的同时,还应结合不同疾病的发病机制研发特异性水凝胶。相信在不久的将来,理想的玻璃体替代物将成功地从实验室走向临床,造福更多的患者。
参考文献
[1] LARADJI A,SHUI Y B,KARAKOCAK B B,EVANS L,HAMILTON P,RAVI N.Bioinspired thermosensitive hydrogel as a vitreous substitute:synthesis,properties,and progress of animal studies[J].Materials(Basel),2020,13(6):1337.
[2] SU X,TAN M J,LI Z,WONG M,RAJAMANI L,LINGAM G,et al.Recent progress in using biomaterials as vitreous substitutes[J].Biomacromolecules,2015,16(10):3093-3102.
[3] YU Z,MA S,WU M,CUI H,WU R,CHEN S,et al.Self-assembling hydrogel loaded with 5-FU PLGA microspheres as a novel vitreous substitute for proliferative vitreoretinopathy[J].J Biomed Mater Res A,2020,[Online ahead of print].
[4] LIU Z,LIOW S S,LAI S L,ALLI-SHAIK A,HOLDER G E,PARIKH B H,et al.Retinal-detachment repair and vitreous-like-body reformation via a thermogelling polymer endotamponade[J].Nat Biomed Eng,2019,3(8):598-610.
[5] BAINO F.Towards an ideal biomaterial for vitreous replacement:Historical overview and future trends[J].Acta Biomater,2011,7(3):921-935.
[6] PASU S,BELL L,ZENASNI Z,LANZ D,SIMMONDS I A,THOMPSON A,et al.Facedown positioning following surgery for large full-thickness macular hole:a multicenter randomized clinical trial[J].JAMA Ophthalmol,2020,138(7):725-730.
[7] WANG K,HAN Z.Injectable hydrogels for ophthalmic applications[J].J Control Release,2017,268:212-224.
[8] ESMAELI B,ELNER S G,SCHORK M A,ELNER V M.Visual outcome and ocular survival after penetrating trauma.A clinicopathologic study[J].Ophthalmology,1995,102(3):393-400.
[9] BAYOUDH W,FRENTZ M,CARSTESEN D,DITTRICH B,REISMANN C,SCHRAGE N F,et al.Intraocular silicone implant to treat chronic ocular hypotony-preliminary feasibility data[J].Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol,2016,254(11):2131-2139.
[10] NORTON E W.Intraocular gas in the management of selected retinal detachments[J].Trans Am Acad Ophthalmol Otolaryngol,1973,77(2):85-98.
[11] BHENDE M,RAMAN R,SINGH N,JAIN M,SHARMA T,GOPAL L,et al.Risk factors for endophthalmitis after pars plana vitrectomies in a tertiary eye institute in India[J].Ophthalmol Retina,2018,2(8):779-784.
[12] BARTH H,CRAFOORD S,ARNER K,GHOSH F.Inflammatory responses after vitrectomy with vitreous substitutes in a rabbit model[J].Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol,2019,257(4):769-783.
[13] UESUGI K,SAKAGUCHI H,HAYASHIDA Y,HAYASHI R,BABA K,SUGANUMA Y,et al.A self-assembling peptide gel as a vitreous substitute:a rabbit study[J].Invest Ophthalmol Vis sci,2017,58(10):4068-4075.
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