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「文献导读」成都奥创生物助力--IF8.5!治疗干眼症与预防角
成都奥创生物参与了名为《Hyaluronic acid–based corneal epithelium–mimicking coating for therapeutic contact lenses to manage dry eye disease and prevent bacterial keratitis》的实验项目,这项研究为开发治疗干眼症和预防细菌性角膜炎的治疗性角膜材料提供了一种实用且前景广阔的方法,具有巨大的潜在临床应用价值。
1、文章:
Hyaluronic acid–based corneal epithelium–mimicking coating for therapeutic contact lenses to manage dry eye disease and prevent bacterial keratitis
基于透明质酸的角膜上皮仿生涂层用于治疗性接触镜以管理干眼症及预防细菌性角膜炎
International Journal of Biological Macromolecules
DOI:  10.1016/j.ijbiomac.2026.152594
2、挂名引用:
3、期刊介绍:
期刊名:International Journal of Biological Macromolecules
2025年影响因子/JCR分区:8.5/Q2
学科与分区:
材料科学(Q3);
BIOCHEMISTRY & MOLECULAR BIOLOGY(Q2);
CHEMISTRY, APPLIED(Q2);
POLYMER SCIENCE(Q2)
出版国家或地区:NETHERLANDS
干眼症(DED)是一种常见的眼表疾病,临床表现为眼干、烧灼感甚至视觉障碍,可显著损害与视觉相关的生活质量。泪膜不稳定被确认为干眼症发生的关键因素。目前,干眼症的一线治疗方法是使用人工泪液,然而,人工泪液会因频繁眨眼而从眼表迅速清除,导致其疗效短暂,无法根治干眼症。因此,亟需开发能够延长亲水聚合物在眼表滞留时间的策略,以提升治疗效果。
眼表治疗的最新进展使接触镜从屈光矫正装置发展为眼表疾病治疗平台。目前常用亲水性聚合物(如HA、PEG)对接触镜进行涂层,以实现持续润滑、增强泪膜稳定性并抑制蛋白及细菌黏附。然而,此类涂层会降低透氧性、影响上皮修复;镜片与角膜机械顺应性不匹配易引发刺激和泪膜不稳定;且仅靠抗污功能不足以预防细菌性角膜炎(BK)。抗菌涂层(如季铵盐)虽增强杀菌活性,但忽略了润滑、透氧及表面模量等关键性能。理想的涂层应兼具亲水润滑、主动抗菌、高透氧及与角膜匹配的机械顺应性。天然角膜上皮为此提供了理想原型:其表面糖萼层富含透明质酸等亲水性糖胺聚糖,能通过水合作用稳定泪膜、缓冲瞬目摩擦、维持氧传输并阻隔细菌沉积;同时泪液中含抗菌肽等分子,协同预防BK。
受天然角膜上皮糖萼启发,实验室将透明质酸(HA)与杀菌硅烷偶联剂DC5700结合,在接触镜表面制备了仿生水凝胶涂层(HA/DC)。该涂层通过硅烷水解缩合形成,具备与角膜上皮相当的机械顺应性(杨氏模量)、高透明性、低摩擦、适宜含水量、优异润湿保水性和高透氧性。兔模型实验表明,HA/DC涂层接触镜可有效促进干眼症恢复。同时,HA的抗污作用与DC5700的接触杀菌活性协同,赋予涂层优异的体外与体内抗菌性能。该仿生策略为基于接触镜治疗干眼症和预防细菌性角膜炎提供了有前景的平台。
要点一:
实验室在基于甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)的接触镜上制备了由HA和DC5700组成的涂层。该涂层不改变镜片结构完整性和光学透明性。
要点二:
HA/DC涂层具有优异润湿性、低摩擦、适宜含水量、高保水、高透氧及与角膜上皮相匹配的表面杨氏模量,有望提升佩戴舒适性并支持干眼症长期治疗。
要点三:
HA/DC涂层通过其协同抗污和杀菌特性,可有效抑制生物膜的形成。
要点四:
HA/DC涂层凭借其生物相容性亲水界面,未引起明显炎症,表现出优异的体内抗感染活性和生物相容性。
要点五:
HA/DC包被的角膜上皮能有效缓解并促进干眼病的康复。
要点六:
HA与DC5700之间的共价交联有助于增强涂层对酶促降解的抵抗能力。
 
(A)天然角膜上皮与HA/DC涂层接触镜(CLs)的界面结构;(B)天然角膜上皮与HA/DC涂层的功能比较;(C)用于治疗干眼症(DED)及预防细菌性角膜炎(BK)的HA/DC涂层接触镜。
HA/DC涂层的制备与表征
(A)制备流程及反应机制示意图;(B)ATR-FTIR光谱;(C)XPS全扫描光谱;(D)CL样品的高分辨率N1sXPS谱图;(E)原始CL表面及横截面的SEM图像;(F)HA/DC涂层CL表面及横截面的SEM图像;(G)CL样品在200-800 nm波长范围内的光学透射率。
 CL样品的性能评估
(A)在0、5和30秒时的水接触角(WCA);(B)往复滑动试验示意图及摩擦曲线图(含平均摩擦系数CoF);(C)水含量;(D)在50%相对湿度、37C条件下的失水率;(E)透氧性;(F、G)纳米压痕曲线;(H)CL样品的表面杨氏模量。
HA/DC涂层的抗污性能
(A)FITC-BSA吸附后的荧光图像;(B)通过BCA法测定孵育12h和24h后BSA的吸附量;(C)与大肠杆菌及金黄色葡萄球菌(106CFU mL-1)共孵育24h后的CLSM图像;(D)大肠杆菌与金黄色葡萄球菌(106CFU mL-1)在琼脂平板上形成的菌落;(E)细菌黏附效率。
HA/DC涂层的杀菌及抗生物膜活性
(A) 经24h培养(浓度为105CFU mL-1)后的细菌菌落,图中标注了杀菌效率;(B、C)20次循环中的杀菌性能变化;(D)荧光图像显示第1次和第20次循环后活菌(绿色)与死菌(红色)分布;(E) HA/DC包覆CL材料的抗菌作用机制示意图;(F)CL样品上生物膜生长的SEM观察结果;(G) 结晶紫染色效果。
体内抗感染活性评估
(A)原始CL植入物与HA/DC包被CL植入物上的黏附细菌数量;(B)细菌计数(浓度为106 CFU mL-1);(C、D)H&E染色结果;(E、F)CD3染色结果;(G、H)CD68染色结果。(均取植入后第3天的邻近组织样本)。
HA/DC包被CL在BAK诱导的干眼症兔模型中的治疗效果
(A)模型与治疗方案示意图。(B)不同治疗方法下兔眼光学图像;(C)不同治疗方法下角膜荧光素钠染色图像;(D)角膜混浊评分;(E)荧光素染色评分;(F)酚红棉线法测定的泪液分泌量;(G)泪膜破裂时间(TBUT);(H)角膜上皮厚度;(I)代表性H&E染色图像;(J)结膜杯状细胞的PAS染色结果;箭头指示杯状细胞。
HA/DC涂层的长期稳定性
(A)长期稳定性测试方案示意图;(B)光透射率;(C)表面形貌;(D)处理后的WCA测量结果;(E)BSA- FITC吸附24h后的荧光图像;(F) BSA吸附速率;(G)不同处理条件下对大肠杆菌的抗菌效果;(H)在模拟泪液(STF)中进行往复摩擦试验时,HA/DC涂层隐形眼镜的摩擦系数(CoF);(I) HA/DC涂层接触镜在STF中经摩擦后的光透射率;(J)采用BCA法测定孵育24h后BSA吸附量。

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