折叠式人工玻璃体填充聚乙烯醇水凝胶重建自然玻璃体的实验研究

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1、南方医科大学2010级博士学位论文折叠式人工玻璃体填充聚乙烯醇水凝胶重建自然玻璃体的实验研究Anovelapproachofusingafoldablecapsularvitreousbodyinjectedwithpolyvinylalcoholhydrogelasanartificialvitreoussubstitute课题来源：国家科技支撑计划课题2012BAl08802中大先进技术研究院项目90035-3283315中大青年教师重点培育计划项目1lykzd21学位申请人导师姓名专业名称培

2、养类型培养层次所在学院冯松福陆晓和教授高前应研究员眼科学专业型博士研究生珠江医院2013年4月30日广州I吣吣㈣眦㈣眦眦帆博士学位论文Y2406466折叠式人工玻璃体填充聚乙烯醇水凝胶重建自然玻璃体的实验研究博士研究生：冯松福指导教师：陆晓和教授高前应研究员摘要背景玻璃体是一种透明的不可再生的凝胶体，其主要由99％的水与l％的无机盐、胶原和透明质酸等构成，胶原纤维呈三维网状结构，其上附着透明质酸粘多糖，后者能与水分子结合，从而使玻璃体呈凝胶状。玻璃体的主要生理功能是支撑视网膜、眼屈光、细胞屏障和营

3、养等。由于自然玻璃体的不可再生性，因此，当发生玻璃体视网膜疾病时，如：外伤导致的视网膜脱离、外伤性增生性玻璃体视网膜病变(T-PVR)、增生性玻璃体视网膜病变(PVR)、增生性糖尿病视网膜病变(PDR)、严重眼内炎等等，需行玻璃体切割手术治疗，术中切除自然玻璃体后必须填充合适的人工玻璃体替代物，修复眼损伤，支撑视网膜，重建视功能，防止眼球萎缩。目前，研究者们对玻璃体替代物的研究甚多，临床常用的主要有空气、惰性气体、重水、硅油、重硅油等。使用的方式均为直接注入至玻璃体腔，与视网膜直接接触，利用其表面

4、张力而达到支撑视网膜的效果。以上除硅油外，均为短期应用。然而，长期的硅油填充，容易导致一系列的术后并发症，如并发性白内障、继发性青光眼、角膜变性、硅油乳化、甚至可移行至视网膜下和视神经，造成视神经纤维的髓鞘脱失，导致视力永久丧失。因此，颇为亟待寻找一种具有良好生物相容性，无严重并发症，并能长期填充的人工玻璃体。水凝胶因具有良好的生物相容性、光学性能、减震性，能模拟自然玻璃体摘要的特性，而被誉为是人工玻璃体最好的候选者，从上世纪九十年代以来一直是国内外的研究热点。主要有聚乙烯醇[poly(vinyl

5、alcoh01)，PVA】水凝胶、聚乙二醇[poly(ethyleneglyc01)，PEG]水凝胶、聚丙烯酸[poly(acrylicacid)，PAA】水凝胶和聚丙烯酰胺[polyacrylamide，PAM】水凝胶等。研究者们可体外通过改变水凝胶的合成过程，来满足自然玻璃体的物理性能，然后将其注入体内。也可以将液态的高分子物质注射入玻璃体腔后进行原位交联而形成水凝胶，这就可避免注射过程中对水凝胶结构的破坏。同时，水凝胶还可以负载药物，作为眼内药物释放的载体。作为短期的玻璃体替代物，水凝胶在动

6、物实验眼中应用并没有明显的术后并发症。但由于其注入玻璃体腔后，与视网膜直接接触，使得水凝胶参与眼内代谢和循环，导致在眼内容易被降解和吸收。因此，仍然不能作为长期的玻璃体替代物，不能满足对治疗严重的视网膜脱离等疾病需要长期顶压的要求。所以，如何减少或阻止水凝胶在眼内的降解吸收，延长水凝胶在玻璃体腔的停留时间，使之能成为一种长期填充的人工玻璃体是眼科研究一个非常重要的科学问题。自然玻璃体有一层薄膜包围，此薄膜属于解剖学玻璃体皮质范畴。由于年龄、外伤和视网膜玻璃体病变等因素，薄膜结构可遭到破坏，受此启发

7、，我们研究总结发现目前人工玻璃体的研究方法是直接注射，都没有解决人工玻璃体和眼内组织直接接触导致的各种问题。需要研究一个能像自然玻璃体一样的囊膜包绕人工玻璃体，限制人工玻璃体的眼内流动，避免或减少被吸收和变质，从而延长人工玻璃体的使用时间。因此，我们首次提出一个替代自然玻璃体的新策略．折叠式人工玻璃体(FCVB)，它主要由球囊、引流管和引流阀组成。球囊部是通过计算机精细模拟人眼玻璃体制作而成，并且通过引流管与引流阀相连接，由能在体内应用20年以上的硅橡胶薄膜制成。通过微创切口将球囊部植入到玻璃体腔

8、，随后注入流动介质，如生理盐水、硅油、水凝胶等，形成玻璃体形状的薄膜球囊支撑视网膜、充填眼球。II博士学位论文折叠式人工玻璃体避免了目前人工玻璃体的严重缺点，可以精细模拟自然玻璃体的结构，恢复自然玻璃体的视网膜支撑、眼屈光、细胞屏障等主要生理功能。并通过从动物实验、标准制定到临床试验的系列研究证实，折叠式人工玻璃体填充硅油在眼内长期填充后显示出良好的生物相容性，有效的3600全方位支撑视网膜，促进脱离视网膜的复位，能显著减少硅油诱导的并发症如硅油乳化、继发性青光眼、角膜变性等。但是