学术速递丨温州医科大学附属眼视光医院陈蔚教授及沈建良研究员团队研究发现：高透明水凝胶可用于无缝合眼组织修复

2023-09-01 23:13:01来源：温州医科大学附属眼视光医院阅读：47次

编者按

近日，温州医科大学附属眼视光医院陈蔚教授团队与沈建良研究员团队合作在国际学术期刊Advanced Functional Materials（一区，Top，IF=19）上发表了基于多巴胺的高透明水凝胶作为生物粘合剂用于无缝合线眼组织修复的研究^[1]（图1）。研究发现，该生物粘合水凝胶克服了多巴胺粘合剂共聚物在临床实践中不透明的弱点，形成了高透光率、高机械强度、高粘合强度和高生物相容性的可降解水凝胶粘合剂，是眼科手术缝合线的理想替代品。陈蔚教授和沈建良研究员为该论文的通讯作者，钱宇娜副研究员和许珂佳硕士为该论文的共同第一作者。

图1、Gel/DMA生物粘合剂在无缝合眼组织修复中的合成与应用

眼屈光介质的透明性是保障视觉功能的必备前提，而眼部损伤以及手术常容易影响眼表透明性，加重视力损害。对于临床眼科手术，对于具有卓越粘性、生物相容性和修复性的高度透明生物粘合剂的需求尚未得到满足。

该研究提出了一种高度透明的受贻贝粘附蛋白启发的新型生物粘附，通过光交联将明胶甲基丙烯酰基(GelMA)和多巴胺甲基丙烯酰胺(DMA)进行原位氧化自由基聚合，避免了多巴胺的自聚合，得到具有出色透光性和附着力的Gel/DMA生物粘合剂（如图2）。

图2、Gel/DMA生物粘合剂的高透明性

这些特性对于眼科医疗应用至关重要。体外细胞研究表明，Gel/DMA生物粘合剂可以调节氧化应激的微环境并促进细胞整合。体内研究表明，在角膜和结膜移植的兔模型中，Gel/DMA生物粘合剂可以减少缝合手术创伤引起的炎症反应和纤维化形成（图3）。此外，兔角膜基质缺损模型表明，Gel/DMA生物粘合剂可有效封堵角膜缺损，加速角膜再上皮化，促进伤口愈合。

图3、角膜移植模型

因此，鉴于高生物活性和简单制备的优点，Gel/DMA生物粘合剂有望成为眼科手术缝合线的理想替代品，是无缝合眼修复的有前途的策略。

作者简介

通讯作者

陈蔚二级教授

主任医师，博士生导师。哈佛医学院Schepens眼科研究所博士后，温州医科大学附属眼视光医院副院长，宁波市眼科医院院长，博鳌超级医院眼科中心主任，中华眼科学会专家会员，中国医师协会眼科分会眼感染学组副主任委员，国际泪膜和眼表学会（TFOS）中国分会主席，亚太眼科学杂志编委。入选浙江省万人计划科技创新领军人才和卫生高层次创新人才。主持国家科技部重点研发计划项目1项和国家自然科学基金面上项目5项，以第一和通讯作者在Nature Communication、Cell Reports Medicine、AJO、IOVS等发表SCI文章70余篇，获授权中日美等国发明专利14项。在博鳌乐城国际医疗旅游先行区开展特许引进波士顿人工角膜、人工虹膜、蔡司二代新全飞屈光矫正手术等20多项国内首例手术，带领团队开展CATALYST飞秒手术设备等真实世界研究并获得五项注册上市。

沈建良 研究员

博士生导师。

2014 年于中山大学获得理学博士学位，2012-2017年于康奈医学院从事助理研究员和博士后，2017年加入温州医科大学国家眼视光工程研究中心。

研究主要集中于无机-有机杂化材料/技术等在生物医学领域中的探究，研究工作以第一/通讯作者发表在Advanced Materials、Advanced Functional Materials、Advanced Science、ACS Nano、Nano Letters和Materials Today等专业领域主流期刊上120篇，20篇 ESI 1%和3篇热点论文，入选2022全球前2%顶尖科学家榜单。

第一作者

钱宇娜

国科温州研究院副研究员。本科和博士均毕业于重庆大学生物工程学院，期间前往美国加州大学圣地亚哥分校生物医学工程学院开展联合博士培养。2017年加入国科温州研究院从事科研工作，主要研究方向集中于蛋白基杂化水凝胶在组织修复中的应用。近年来，以第一或通讯作者在Advanced Materials, Advanced Functional Materials, Biomaterials， Chemical Engineering Journal等杂志发表论文多篇，先后主持国家自然科学基金青年项目、面上项目。

许珂佳

温州医科大学药学硕士，师从陈蔚教授。主要致力于蛋白基杂化水凝胶在眼组织修复中的应用等研究，参与发表数篇SCI论文。

参考文献

1. Qian, Y., Xu, K., Shen, L., Dai, M., Zhao, Z., Zheng, Y., Wang, H., Xie, H., Wu, X., Xiao, D., Zheng, Q., Zhang, J., Song, Y., Shen, J., Chen, W., Dopamine-Based High-Transparent Hydrogel as Bioadhesive for Sutureless Ocular Tissue Repair. Adv. Funct. Mater. 2023, 2300707.