基于胶原-明胶/藻酸盐的双层凸面贴片用于角膜基质缺损修复及不规则穿透性损伤愈合

针对角膜创伤修复中传统缝合术并发症多、商业粘合剂难以形成对称曲率等问题，研究人员开发了由温敏性明胶/藻酸盐粘合层与凸面胶原基质层构成的双层贴片。该贴片具有80%以上透光率和200 mmHg以上爆破压，在板层角膜移植模型中促进上皮愈合、抑制基质瘢痕，对不规则穿透伤可实现快速密封，使新生血管减少90%，为无缝合角膜修复提供了创新解决方案。

　　

眼睛是心灵的窗户，而角膜则是这扇窗户上最脆弱的玻璃。全球每年有数百万人因机械损伤、化学灼伤或热伤害导致角膜病变，严重者可致永久性失明。传统角膜缝合术虽为金标准，却伴随着感染性角膜炎、新生血管、高度散光等并发症风险。商业粘合剂如氰基丙烯酸酯存在细胞毒性，纤维蛋白胶则粘合力不足，更棘手的是液态粘合剂易被房水冲走，难以重建角膜生理曲率。这些难题如同横亘在眼科医生面前的高墙，亟待突破性解决方案。

来自广州普道联新生物科技有限公司等机构的研究团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表创新成果，通过仿生设计构建了具有"粘合-支撑"双功能的分层贴片。研究采用胶原I型构建凸面基质层模拟角膜曲率，以明胶/藻酸盐（SA）复合物形成温敏粘合层，通过低温诱导凝胶化实现无缝整合。关键技术包括：体外透光率与爆破压力测试、兔模型板层角膜移植实验、不规则穿透伤修复评估，以及CCK-8法细胞活性检测等。

【材料与设计】研究选用牛跟腱提取的胶原I型作为基质层，其与角膜成分高度相似。粘合层中明胶提供细胞粘附位点，SA赋予剪切稀化特性，二者通过EDC/NHS交联形成稳定网络。这种设计既避免了紫外线交联的角膜损伤风险，又通过预制凸面结构克服了液态粘合剂曲率控制难题。

【性能验证】体外测试显示贴片透光率达80%以上，满足视觉光学需求；爆破压力超过200 mmHg，相当于正常眼压的10倍。粘合强度比纤维蛋白胶提高3倍，手术时间较缝合组缩短三分之二。CCK-8实验证实材料无细胞毒性，活死染色显示上皮细胞存活率超95%。

【动物实验】在板层角膜移植模型中，贴片组上皮愈合速度较对照组快48小时，共聚焦显微镜显示基质胶原排列更有序，α-SMA表达降低表明瘢痕抑制。对于不规则穿透伤，贴片实现10秒内快速密封，光学相干断层扫描显示曲率对称性提高60%，CD31免疫荧光显示新生血管面积减少90%。

这项研究开创性地将仿生结构与生物粘合技术相结合，其双层设计既解决了粘合剂曲率控制的世界性难题，又通过天然ECM组分营造了再生微环境。相较于现有技术，该贴片在手术效率（缩短2/3时间）、功能恢复（80%透光率）和并发症控制（90%新生血管抑制）三个维度实现突破，为角膜创伤提供了兼具"即时空缺填补"与"长期组织再生"双重功能的理想解决方案。特别值得注意的是，研究中采用的胶原I型与明胶均为已商业化原料，藻酸盐更是FDA批准的安全材料，这种"老材料新组合"的策略极大加速了临床转化进程。未来若能在灵长类模型中验证长期安全性，或将改写角膜创伤的临床治疗指南。