编辑推荐：
为解决羊膜（AM）机械强度低、降解快的问题，研究人员开展 AM 与细菌纳米纤维素（BC）构建双层膜的研究。结果显示 AM/BC 机械强度、生物相容性等提升，角膜缺损修复效果佳，为角膜创伤治疗提供新策略。
角膜作为眼睛的重要屏障，其透明性和完整性对视觉至关重要。然而，角膜易受化学损伤、感染等创伤，导致失明或视力障碍，全球约 600 万人受此困扰。传统羊膜（AM）虽广泛用于角膜修复，但其机械强度不足、降解快，限制了应用。因此，开发兼具高强度和生物相容性的新型角膜修复材料迫在眉睫。伊朗医科大学的研究人员开展了相关研究，构建了 AM 与细菌纳米纤维素（BC）的双层膜（AM/BC），发现其在角膜缺损修复中效果显著，该研究发表在《Carbohydrate Polymer Technologies and Applications》。
研究主要采用了以下关键技术方法：制备脱细胞羊膜并进行表征，通过静态培养葡糖醋杆菌合成 BC 并进行傅里叶变换红外光谱（FTIR）和扫描电子显微镜（SEM）表征，将 AM 与 BC 冷压成均匀双层膜，进行拉伸强度、缝合保留等生物力学测试，通过 MTT 法、SEM 和 DAPI 染色评估细胞相容性，利用圆盘扩散法和 SEM 进行抗菌性能检测，在兔角膜缺损模型上进行体内实验，通过组织学染色和实时定量 PCR（qPCR）评估愈合情况。
研究结果
双层膜的制备与表征
脱细胞羊膜经处理后无细胞残留，保留细胞外基质（ECM）。BC 呈现纳米纤维网络结构，纤维直径约 43±8 nm，厚度约 21.72 μm。AM/BC 通过物理键合形成均匀双层膜，厚度 60-100 μm，FTIR 显示其保留 AM 和 BC 的特征峰，SEM 显示两层紧密贴合无间隙。
生物力学性能
干燥状态下，AM/BC 的拉伸强度（38.5 MPa）、断裂伸长率（18.2%）和杨氏模量（59 MPa）均显著高于 AM 和 BC；湿润状态下，AM/BC 的拉伸强度达 80 MPa，断裂伸长率 165.33%，缝合保留强度 0.97 N，机械性能优势明显。
透明性与降解率
AM/BC 湿润时具有良好透明性，字母可清晰辨认。25 天降解实验显示，AM 降解约 58%，而 AM/BC 仅降解 18%，降解率显著降低。
细胞相容性
MTT 显示，AM/BC 组细胞存活率在第 7 天接近 125%，显著高于其他组。SEM 和 DAPI 染色表明，角膜上皮细胞在 AM/BC 表面黏附、分布良好，AM 表面细胞更多。
抗菌性能
圆盘扩散试验显示 AM、BC 和 AM/BC 均无抑菌圈，但 SEM 发现 AM 表面无细菌附着，BC 表面有细菌，表明 AM 通过抑制细菌黏附发挥抗菌作用。
体内实验
宏观观察显示，AM/BC 组角膜透明度改善，新生血管减少。组织学染色（H&E 和 Masson’s trichrome）显示，AM/BC 组角膜上皮在第 21 天完全再上皮化，胶原沉积减少且排列整齐。qPCR 显示，AM/BC 组炎症因子 IL-6 表达降低，与角膜愈合相关的 TGF-β3、MMP-1、MMP-2 及 COLⅠ、COLⅢ 基因表达上调。
结论与讨论
本研究开发的 AM/BC 双层膜通过结合 AM 的生物活性和 BC 的高强度，显著改善了传统羊膜的机械性能和降解特性，同时保持透明性和生物相容性。其通过促进角膜上皮再生、减少炎症和胶原沉积，实现了角膜缺损的有效修复。与现有合成材料相比，AM/BC 兼具天然 ECM 成分和纳米结构优势，为角膜组织工程提供了一种极具潜力的新型支架材料，有望解决角膜移植供体短缺问题，为临床角膜创伤治疗开辟新路径。未来可进一步优化其规模化制备和长期性能，推动临床转化应用。
