雙網(wǎng)絡(luò)方法改性PHEMA水凝膠及其在角膜損傷修復(fù)中的應(yīng)用研究.pdf

1、目的：本研究致力于研制一種以聚甲基丙烯酸-2-羥乙酯水凝膠（PHEMA）為基礎(chǔ)，更能提高角膜上皮細(xì)胞再生能力，具有良好生物相容性和機(jī)械性能的角膜移植替代品。
　　方法：研究將甲基丙烯酸酯明膠（Gel-MA）網(wǎng)絡(luò)結(jié)合到聚甲基丙烯酸-2-羥基乙酯水凝膠（PHEMA）網(wǎng)絡(luò)上，制備出新型多孔雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠（PDN），對(duì)其物理、化學(xué)、生物學(xué)方面的性能進(jìn)行表征，評(píng)估其在角膜損傷修復(fù)中的應(yīng)用前景。本課題首先通過甲基丙烯酸酯（MA）接枝改性明膠（G

2、el），制備甲基丙烯酸酯明膠（Gel-MA）；通過自由基聚合得到聚甲基丙烯酸-2-羥基乙酯（PHEMA），得到第一層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。其次，將聚甲基丙烯酸2-羥基乙酯（PHEMA）浸潤(rùn)到不同濃度的Gel-MA溶液中，在紫外光輻照下形成雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠（PDN-50，PDN-100）。通過核磁共振能譜（1H NMR）測(cè)量分析甲基丙烯酸酯接枝明膠的甲基丙烯酸酯接枝率；通過X射線光電子能譜儀（XPS）分析所制得的雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠的表面化學(xué)組成；通過掃描電鏡（

3、SEM）觀察其表面的微觀形貌結(jié)構(gòu)；通過可見光分光光度儀檢測(cè)其光學(xué)透過率；通過熱重分析儀（TGA）評(píng)估樣品熱穩(wěn)定性情況；通過動(dòng)態(tài)熱機(jī)械性分析儀（DMA）評(píng)估樣品動(dòng)態(tài)熱機(jī)械性能；通過稱重法測(cè)量評(píng)估了樣品溶脹性能；此外，采用CCK-8法測(cè)定人角膜上皮細(xì)胞（HCEC）在該雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠上的體外細(xì)胞毒性；通過死活染試劑盒觀測(cè)人角膜上皮細(xì)胞在該雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠上的粘附增殖情況。
　　結(jié)果：實(shí)現(xiàn)了明膠的MA改性，通過1H NMR結(jié)果分析得到接枝率為2

4、5.1％；成功制備得到了雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠（PDN-50，PDN-100），通過XPS結(jié)果和SEM結(jié)果分析得到雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠的形成了高度相連的多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；通過透明率測(cè)量結(jié)果分析得到純PHEMA薄膜幾乎不透光，僅有27%的透光率，PDN-100有82%，PDN-50有74%，PDN水凝膠更接近生理人類角膜。通過平衡水含量分析得到純PHEMA有30.36%，PDN-100有74.40%，與生理學(xué)角膜相似；PDN-50有52.30%，平衡水含量隨著

5、加入Gel-MA的濃度增長(zhǎng)而增長(zhǎng)。通過熱重分析得到Gel-MA保持穩(wěn)定直到在249℃，PHEMA保持穩(wěn)定直到195℃，而PDN水凝膠隨著Gel-MA的濃度增加其最大降解速率時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度也會(huì)上升；通過動(dòng)態(tài)機(jī)械性能分析得到隨著頻率的增加所有水凝膠的存儲(chǔ)模量都有所增加，PDN水凝膠的模量是接近人類生理角膜彈性模量的；通過CCK-8法和死活染試劑盒法分析得到PDN-50和PDN-100水凝膠并沒有影響細(xì)胞的生長(zhǎng)增殖，對(duì)比PHEMA水凝膠，加入了