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1、本科课程论文题目:水凝胶作为角膜接触镜材料的应用(Hydrogelsascontactlensmaterialsapplications)院（系）化学学院专业化学(师范)课程材料化学二○一三年一月水凝胶作为角膜接触镜材料的应用摘要水凝胶是一种能在水中溶胀并保持大量水分而又不被溶解的交联聚合物。这类材料吸水后柔软而富有弹性,不容易造成组织损伤,目前被广泛地应用在生物医学领域中。软性亲水的水凝胶材料配戴舒适,又能被赋予一定的光学性能,能很好地满足人们矫正视力和自然视觉的要求,因此成为制造角膜接触镜的一类主导材料。本文章介绍了用作角膜接触镜的水凝胶材料;分析了材料的性能要求;综述了角膜
2、接触镜材料的研究进展。关键词:角膜接触镜;水凝胶;亲水性;透氧性;HydrogelsascontactlensmaterialsapplicationsAbstractThehydrogelisaswellinwaterandmaintainlargeamountsofwaterwithoutbeingdissolvedinacrosslinkedpolymer.Suchmaterialafterabsorbingwaterissoftandelastic,noteasytocausetissuedamage,andisnowwidelyappliedinthebiomedica
3、lfield.Comfortabletowearsofthydrophilichydrogelmaterial,andcanbegiventocertainopticalproperties,canwellmeettherequirementsofpeoplecorrectedvisualacuityandnaturalvisual,andthereforebecomethedominantmaterialofaclassmanufacturingcontactlenses.Thisarticledescribesthehydrogelmaterialusedasacontact
4、lens;analysisoftheperformancerequirementsofthematerial;contactlensmaterials.Keywordscontactlenses;thehydrogel;hydrophilic;oxygenpermeability;引言隐形眼镜又称角膜接触镜,已经被广泛应用于矫正视力、眼睛美容、视力防护、眼科手术辅助治疗、治疗眼外伤、矫正红绿色盲、眼药控制释放等领域。我国需要戴眼镜的潜在人数应占总人数的50%,国内眼镜市场发展潜力极大。制造角膜接触镜的材料可以分为硬性不透气材料、硬性透气性材料、软性非亲水性材料(又称为弹性材料)和
5、软性亲水性材料(又称为水凝胶材料)。其中,采用硬性不透气材料和硬性透气性材料制造的角膜接触镜具有较高的硬度,人眼难以适应,配戴舒适度不高,应用不广泛。采用软性非亲水性材料制造的角膜接触镜与人眼的相容性差,一般需要进行表面改性,这种表面改性容易降低角膜接触镜的透氧性,应用亦不广泛。而采用水凝胶材料制造的角膜接触镜与人眼的相容性好,配戴舒适,具有较高的透氧性能,是当前角膜接触镜制造材料的发展方向。本文就水凝胶角膜接触镜的制造材料、成型方法及其应用进行简要述评。1水凝胶角膜接触镜材料的设计要求作为一类特殊的生物材料,角膜接触镜材料必须在具有良好光学性能的同时保证与眼环境的相容性。因此,
6、除了需要具有各向同性的结构以保证透光性的要求外,亲水性和透氧性是为了保证配戴过程舒适健康需要考虑的2个关键因素。1.1材料的亲水性水凝胶角膜接触镜材料的亲水性一方面表现在材料与水结合的能力即材料的含水量上,另一方面则表现在材料表面的可湿润性上。水凝胶的平衡含水量由式(1)表示。EWC(%)=(Me-M)/M*100%(1)式中:EWC为平衡含水量;Me为水凝胶吸水平衡后质量;M为水凝胶干重。平衡含水量越高,镜片柔软性越好。同时,对于传统型角膜接触镜来说,含水量越高,透氧性、离子渗透性能越好,配戴也更为舒适。1.2材料的透氧性角膜需要多种营养物质以保证其正常的代谢功能,氧气是其中的
7、重要部分。角膜只有在充分供氧的状态下才能保持稳定的水合状态,这是保证镜片材料配戴安全性和有效性的关键,否则就会引起角膜的水肿。角膜接触镜的透氧能力常用氧气渗透系Dk和氧气传导系数Dk/t(单位厚度材料的透氧性能)来表示。医学研究指出,要满足无角膜水肿的日戴要求,Dk/t值必须大于24banrrers/mm;而过夜配戴和延长配戴时要求Dk/t值分别大于87banrrers/mm和125banrrers/mm才无因缺氧引起的相关症状。基于接触镜材料的这些特殊要求,在设计此类材料时,一
