洋甘菊提取物合成银纳米颗粒制备高透明抗菌水凝胶隐形眼镜的研究

本研究为解决隐形眼镜使用中微生物性角膜炎(MK)风险，开发了含洋甘菊提取物(CHA)合成银纳米颗粒(AgNPs(CHA))的pHEMA水凝胶材料。通过绿色合成法获得粒径37 nm的AgNPs(CHA)，其掺入水凝胶后对铜绿假单胞菌(P. aeruginosa)等致病菌展现显著抗菌活性（抑菌圈16.0±0.6 mm），同时对人角膜上皮细胞(HCECs)无毒性。该研究为开发非感染性隐形眼镜提供了新型生物材料解决方案。

　　

隐形眼镜佩戴者常面临微生物性角膜炎(MK)的威胁，尤其是铜绿假单胞菌(P. aeruginosa)和金黄色葡萄球菌(S. aureus)等病原体引发的感染。尽管发生率不高，但全球约4500万隐形眼镜用户基数使得该问题不容忽视。传统抗菌材料存在毒性大、透明度低等问题，而天然植物提取物与纳米技术的结合为这一难题提供了新思路。

希腊约阿尼纳大学（University of Ioannina）生物无机化学实验室的研究团队创新性地采用洋甘菊提取物(CHA)作为还原剂和稳定剂，通过微波辅助法合成了银纳米颗粒(AgNPs(CHA))，并将其掺入聚甲基丙烯酸羟乙酯(pHEMA)水凝胶基质中，开发出具有抗菌功能的隐形眼镜材料。相关成果发表在《JBIC Journal of Biological Inorganic Chemistry》上。

研究采用X射线荧光光谱(XRF)、X射线粉末衍射(XRPD)等技术表征材料特性，通过表面等离子体共振(SPR)测定纳米颗粒尺寸，并利用最小抑菌浓度(MIC)和抑菌圈(IZ)实验评估抗菌性能。人角膜上皮细胞(HCECs)毒性实验和卤虫(Artemia salina)体内模型验证了生物安全性。

材料表征结果

XRPD分析显示AgNPs(CHA)具有面心立方结构，晶粒尺寸8.02 nm，SPR光谱估算流体动力学直径达351 nm。水凝胶折射率(1.433-1.437)符合光学应用要求，TG-DTA证实纳米颗粒与聚合物基质的稳定结合。

抗菌性能

AgNPs(CHA)对P. aeruginosa的MIC值低至40.7 μg/mL，抑菌圈达17.5±0.4 mm。pHEMA@AgNPs(CHA)_1水凝胶使P. aeruginosa存活率降至0.9±0.2%，且抗菌成分释放可控，避免银离子过量释放导致的毒性。

生物相容性

24小时暴露实验中，水凝胶对HCECs细胞存活率保持89.4±9.4%（ISO 10993-5标准>70%为无毒）。洋葱(Allium cepa)试验显示有丝分裂指数(8.8±1.1%)与对照组无显著差异，证实无基因毒性。

该研究首次将洋甘菊来源的银纳米颗粒成功应用于隐形眼镜材料，其创新性体现在：（1）相比传统化学合成法，采用植物提取物实现环境友好型制备；（2）抗菌效率优于既往报道的牛至叶(ORLE)或桉树叶(ELE)提取物合成的银纳米颗粒；（3）材料在保持光学性能（透光率>90%）的同时兼具抗菌功能。研究为开发新一代"自清洁"隐形眼镜提供了理论基础，对预防接触镜相关眼部感染具有重要临床意义。未来研究需进一步优化银离子释放动力学，并开展长期动物实验验证 ocular irritation 等安全性指标。