壳寡糖改性人工角膜支架材料的性能研究

本课题采用不同分子量、不同脱乙酰度的壳聚糖(CS),与纳米羟基磷灰石(n-HA)、聚乙烯醇(PVA)以物理交联法和粒子致孔法制备n-HA/PVA/CS复合水凝胶人工角膜支架材料,采用SEM、TG-DTA、XRD等分析手段对复合水凝胶材料相关性能进行研究。结果显示改性后的多孔n-HA/PVA/CS复合支架水凝胶的孔隙相互贯通并且呈均匀分布、具有优异的力学性能;通过比浊法和平板法实验显示n-HA/PVA/CS复合水凝胶对革兰氏阴性菌大肠杆菌具有非常优异的抑制作用。

襻状支架人工角膜植入术的动物实验研究

目的 :观察兔角膜碱烧伤后新生血管性角膜白斑在应用分子定向重排PMMA襻状支架人工角膜植入后的改变情况。方法 :14只新西兰白兔 ,建立碱性角膜化学伤后偏中心新生血管性角膜白斑模型。将上述烧伤后 1个月的新生血管性角膜白斑实验兔随机分为 2组 ,每组 7只 ,分别植入分子定向重排PMMA襻状支架人工角膜 (实验组 )和Fy dorov Zyev人工角膜 (对照组 )。结果 :实验组 :术后术眼均见刺激症状和角膜水肿 ,植床角膜水肿 5～ 7d逐渐减轻 ,2w后术眼刺激症状消失。术后人工角膜在位透明 ,1眼于术后7d出现人工角膜后膜 ,3眼于术后 4～ 5w出现人工角膜前膜 ,钻除后有复发。对照组 :人工角膜支架及自体耳软骨植入 (第一期手术 )后 ,术眼充血明显 ,植床角膜水肿 ,7～ 10d后逐渐消失 ,术后 3w眼部刺激症状基本消失。人工角膜镜柱植入 (第二期手术 )后 ,术眼混合充血 ,近创缘处植床角膜水肿 ,2w后刺激症状基本消失 ,2眼于镜柱植入后 5～ 10d出现人工角膜后膜 ,清除后 1w又复发 ,3眼于术后 4～ 6w出现人工角膜前膜 ,钻除后均有复发。结论 :①襻状支架人工角膜与角膜植床之间的界面比Fydorov Zyev型人工角膜的面积小 ,能减少支架对组织的损伤。②分子定向重排PMMA具有良好的生物相容性。③动物实验证实 。

多孔β-磷酸三钙/壳聚糖/聚乙烯醇复合水凝胶的制备与性能

以NaCl为致孔剂,采用溶盐致孔法制备了多孔β-磷酸三钙/壳聚糖/聚乙烯醇(β-TCP/CS/PVA)复合水凝胶材料。通过对比其含水率、溶胀比、拉伸强度、X射线衍射谱图、SEM和热重分析曲线,探讨了在相同环境下壳聚糖与β-磷酸三钙(β-TCP)的不同用量对聚乙烯醇(PVA)的结晶度以及对材料性能的影响。此复合材料含水率为70%～76%。当壳聚糖与β-TCP的质量比为2∶8时,复合材料的拉伸强度为0.56 MPa,断裂伸长率达到370%,其较好的力学性能,足以承受正常人眼压,可用作人工角膜周边支架材料。

化学-物理法制备多孔纳米羟基磷灰石/Ⅰ型胶原/聚乙烯醇复合水凝胶及其性能

以纳米羟基磷灰石(n-HA)、Ⅰ型胶原(Ⅰ-Col)、聚乙烯醇(PVA)为原料,采用化学-物理交联法制备人工角膜支架材料。通过对比测试其含水率、孔隙率、力学拉伸性能、扫描电镜及红外光谱,探讨了戊二醛加入浓度和冷冻解冻次数对材料性能的影响。结果表明当m(PVA)∶m(n-HA+Ⅰ-Col)=7∶1,戊二醛浓度为0.04mol/L时,复合水凝胶材料具有较好的综合性能:含水率为70.41%;孔隙率为58.95%;拉伸强度为3.87 MPa;红外分析表明原材料与交联剂之间产生了交联反应;扫描电镜分析表明经冷冻解冻物理交联5次,该复合水凝胶呈均匀三维多孔结构;生物相容性实验测得兔角膜上皮细胞增殖良好,毒性为Ⅰ级,达到国际要求,属于合格医用材料。

羟基磷灰石/聚乙烯醇/壳聚糖水凝胶在模拟体液中的力学性能

从仿生学角度出发，将自制的人工角膜支架材料羟基磷灰石/聚乙烯醇/壳聚糖（n-HA/PVA/CS）浸泡在模拟体液中，对材料的含水率及力学性能进行了测试，并利用扫描电镜、X射线衍射仪、电感耦合等离子体原子发射光谱仪及热重分析仪研究了材料在模拟体液中的形貌、晶体结构、元素组成及热稳定性。结果表明，在模拟体液中，n-HA/PVA/CS复合水凝胶的含水率为80％～86％，具有较高的拉伸强度，能承受正常眼压，且热稳定性较好。在浸泡后期，n-HA/CS/PVA复合材料对Ca2＋的吸附和释放达到动态平衡；而其表面含有微量的纳米羟基磷灰石沉积，有利于纤维细胞的长入。

n-HA/I-Col/PVA复合水凝胶材料制备及其性能研究

本研究以纳米羟基磷灰石(n-HA)、聚乙烯醇(PVA)以及I型胶原(I-Col)为原料,通过物理共混法、表面活性剂OP-10发泡致孔法及化学-物理交联法制备纳米羟基磷灰石/I型胶原/聚乙烯醇(n-HA/I-Col/PVA)复合水凝胶,以期用于人工角膜支架材料。实验以化学交联剂戊二醛的用量、胶原用量作为变量来研究最佳配方。结果表明当加入4 m L胶原和2 m L 0.04 mol/L戊二醛时,复合水凝胶含水率为70.41%、孔隙率为58.95%、拉伸强度为3.87 MPa,具有较好的人工角膜综合性能;XRD与IR表明原材料与交联剂之间互相有物理-化学交联作用;SEM观察可见复合水凝胶呈多孔网状结构,孔洞之间相互贯通。

多孔水凝胶的制备及性能研究

由于支架存在钙化等问题,人工角膜植入后仍有很多并发症,因此目前研究重点是改善支架力学性能。本文采用无皂乳液聚合法制备了聚苯乙烯(PS)模板,并用模板法将丙烯酰胺(AM)前驱液填充到PS模板,制得PS/PAM复合水凝胶。通过二甲苯浸泡除去PS模板,制得多孔PAM水凝胶。采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)和万能力学试验机分析多孔PAM水凝胶的官能团、形貌和机械性能。结果表明,PAM水凝胶具有多孔结构。与无孔PAM水凝胶相比,多孔PAM水凝胶的抗拉强度和断裂伸长率均有提高。

PVA/CF/n-HA复合水凝胶的制备与性能研究（英文）

目前,角膜病致盲率非常高,而角膜供体严重短缺,所以人工角膜的研究非常有意义。人工角膜是取代混浊角膜组织而用异质成形材料制成的类似人体角膜的一种特殊屈光装置。人工角膜一般包括光学镜柱和周边支架两部分,其中周边支架部分是最为关键的部分。本课题通过利用循环冷冻法和粒子致孔法制备多孔PVA/CF/n-HA复合水凝胶,并针对其作为人工角膜周边支架材料的应用进行了相关性能研究。通过对比其含水率、拉伸强度、X射线衍射图谱、热重分析图,探讨了在聚乙烯醇(PVA)含量固定及制备条件相同时碳纤维(CF)与纳米羟基磷灰石(n-HA)的不同用量对材料性能的影响。结果表明:本材料含水率在68.0%~74.9%,拉伸强度在0.73~1.02MPa。其中,碳纤维含量为60%时,抗拉伸强度为0.98MPa,断裂伸长率为368.3%,含水率为71.1%,材料综合性能较好。本材料孔隙多,利于材料与宿主的生物性愈合,满足支架材料的要求。