自交联透明质酸水凝胶在实验性视网膜脱离修复中的可行性及安全性评估

本研究针对视网膜脱离(RRD)术后传统玻璃体替代物(如硅油/气体)存在的并发症问题，开发了基于醛基(HA-CHO)与酰胺(HA-NH2)共聚的自交联透明质酸(HA)水凝胶。该材料可通过25G针头注射并在眼内快速凝胶化，其透光率(>95%)、折射率(1.34)及模量(～100Pa)均符合玻璃体替代要求。动物实验证实该水凝胶能维持60天正常眼压(IOP)，无视网膜再脱离或眼内炎，且2周内可生物降解。研究为开发可降解眼内填充物提供了新策略。

　　

视网膜脱离是致盲性眼病中的"急症杀手"，当液化的玻璃体通过视网膜裂孔进入神经上皮层与色素上皮层之间，便会引发视网膜脱离(RRD)。目前临床主要采用硅油或气体作为玻璃体替代物，但患者需长期保持俯卧位，且面临青光眼、白内障等并发症风险。更棘手的是，硅油密度仅为0.97g/cm³，远低于天然玻璃体(1.005-1.008g/cm³)，这种物理特性差异导致其无法完美模拟生理性玻璃体的粘弹性和浮力。如何开发兼具生物相容性、适宜流变特性和可注射性的新型玻璃体替代物，成为眼科材料研究的重大挑战。

针对这一难题，中国南通市科技计划项目支持的研究团队创新性地设计了一种自交联透明质酸(HA)水凝胶系统。该材料由醛基修饰的HA(HA-CHO)和酰胺修饰的HA(HA-NH₂)通过Schiff碱反应在眼内原位交联形成，其密度(1.025±0.009g/cm³)与天然玻璃体高度匹配。研究发现，这种水凝胶不仅可通过25G微创针头注射，还能在60天内维持稳定的眼内压(10-21mmHg)，且无需患者特殊体位。更令人振奋的是，组织病理学显示水凝胶降解后未诱发炎症反应，视网膜电图(ERG)证实其能有效保护视功能。这项发表于《Biochemical and Biophysical Research Communications》的研究，为开发"智能型"玻璃体替代物提供了重要理论依据。

研究团队采用三大关键技术：1)通过高碘酸钠氧化法制备HA-CHO，采用DMTMM活化法制备HA-NH₂；2)建立兔视网膜脱离模型评估材料性能；3)结合光学相干断层扫描(OCT)和视网膜电图(ERG)进行功能学评价。

材料表征
水凝胶的pH值(7.20±0.05)和渗透压(313±8mOsm/kg)与生理环境匹配。流变测试显示其储能模量(G')达98Pa，满足玻璃体机械支撑需求。透射电镜证实交联网络具有多孔结构，孔径约50-200μm，有利于营养物质扩散。

体外实验
CCK-8法检测显示，水凝胶浸提液培养的ARPE-19细胞存活率>95%，LDH释放量与阴性对照组无统计学差异(p>0.05)，证实其优异的细胞相容性。

动物实验
兔眼注射实验表明，水凝胶在5分钟内完成凝胶化。术后60天随访期间，实验组眼压维持在15.3±2.1mmHg，与对照组(16.1±1.8mmHg)无显著差异(p=0.37)。OCT检查显示视网膜各层结构完整，未见水肿或脱离。ERG检测中，b波振幅(312±45μV)与术前(325±38μV)相比保留率达96%。

讨论与结论
该研究突破性地解决了传统玻璃体替代物的三大痛点：1)通过化学交联实现精准降解控制(约14天)；2)1.025g/cm³的密度避免体位依赖；3)Schiff碱反应形成的动态共价键赋予材料自修复特性。值得注意的是，水凝胶的折射率(1.34)与房水(1.33-1.34)匹配，这解释了术后未出现光学畸变的现象。研究还发现，HA的CD44受体结合特性可能促进了视网膜色素上皮细胞(RPE)的粘附，这为预防再脱离提供了分子层面解释。

这项研究标志着可降解玻璃体替代物研发取得重要进展。相比Healaflow^?等短期填充物，该水凝胶通过调控交联密度实现了更长的滞留时间；相较于硅油，其生物降解特性避免了二次手术。未来研究可进一步优化交联剂比例，使降解时间精确匹配视网膜愈合周期(通常21-28天)，这将推动个性化玻璃体替代物的临床应用。