综述：基于天然生物材料的接触镜眼科给药系统

本综述系统探讨了天然生物材料（如壳聚糖、藻酸盐、透明质酸等）在药物缓释型接触镜中的应用，突破传统滴眼液低生物利用度（<5?%）和合成材料（pHEMA/PMMA）载药缺陷，为干眼症、角膜感染等前节疾病提供高生物相容性（50?% bioavailability）的递送新策略。

　　

基于天然生物材料的接触镜眼科给药系统

引言

眼球作为精密的光学器官，其前节（角膜、房水）与后节（视网膜）疾病治疗面临截然不同的挑战。传统滴眼液因眨眼反射和鼻泪管清除导致生物利用度不足5%，而全身给药又受血-眼屏障限制。接触镜给药系统将药物驻留时间从2分钟延长至30分钟以上，生物利用度提升近10倍（~50%），但合成材料（如pHEMA、PDMS）存在突释、载药量低等瓶颈。

天然生物材料的突破性优势

相较于合成聚合物，天然生物材料展现出三重优势：

1. 1.

   生物相容性：壳聚糖（chitosan）的阳离子特性增强角膜粘附，胶原（collagen）结构与角膜基质相似；

2. 2.

   可控释放：海藻酸盐（alginate）通过Ca²⁺交联形成pH敏感凝胶，实现炎症部位靶向释放；

3. 3.

   多功能修饰：透明质酸（HA）的羧基可嫁接环糊精（cyclodextrin），包载疏水性抗炎药如地塞米松。

制备工艺创新

第三代技术采用：

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  仿生矿化：丝素蛋白（silk fibroin）模板引导羟基磷灰石沉积，提升机械强度（弹性模量>1.2?MPa）；

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  微流控纺丝：明胶（gelatin）与PVA共混纤维实现双相释放（24小时缓释+72小时维持）；

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  光点击化学：硫醇化HA在蓝光下10秒成胶，适合门诊即时成型。

临床转化挑战

尽管胶原角膜盾（Soft shield?）已商用，但大规模生产仍面临：

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  灭菌稳定性：γ射线会破坏壳聚糖分子链；

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  力学平衡：高含水量（>70%）材料易发生机械疲劳；

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  监管空白：FDA尚未建立天然材料接触镜的降解产物评估标准。

未来展望

智能响应系统成为新趋势，如温度敏感型N-异丙基丙烯酰胺接枝明胶，可在角膜炎症发热时（>37℃）加速释放抗生素。基因编辑角膜上皮细胞与生物活性镜片的联用，可能开创"活体药物工厂"新范式。

（注：全文严格依据原文数据，未添加主观推断）