一种自体生物蛋白水凝胶的制备及其在视网膜手术中的应用制造技术

本发明专利技术涉及生物医学领域，尤其涉及一种自体生物蛋白水凝胶的制备及其在视网膜手术中的应用；包括以下步骤：A、血红蛋白的提取：从静脉血中离心得压积红细胞，将压积红细胞溶解、搅拌、离心得粗制血红蛋白溶液，粗制血红蛋白溶液萃取透析得精制血红蛋白溶液；B、自体生物蛋白水凝胶的制备：戊二醛交联法，将步骤A中的精制血红蛋白溶液透析，搅拌脱氧，加入戊二醛溶液反应后，再进行还原，得自体生物蛋白水凝胶；本发明专利技术制备快速简单，生物相容性、无毒、无抗原性方面都有无可比拟的优势，除机械作用外还可能提供自体蛋白中的内源性营养因子或成为外源性营养因子、生长因子的载药缓释载体，在复杂的玻璃体视网膜手术中是一种很有前途的新型材料。

【技术实现步骤摘要】
一种自体生物蛋白水凝胶的制备及其在视网膜手术中的应用
本专利技术涉及一种生物蛋白水凝胶，尤其涉及一种自体生物蛋白水凝胶的制备及其在视网膜手术中的应用。
技术介绍
目前眼科生物材料包含：人工角膜的光学镜柱材料和支架材料、人工晶状体材料、人工玻璃体材料、人工眼球义眼台和义眼材料、人工泪道和泪液材料、角膜接触镜材料及眼科药物载体材料等。应用于眼科的良好的生物材料应具备以下特性：无副产物，无单体释放，无变形，具有很高透光率。还要具有优良的物理机械性能，反复延伸性，易加工，耐候性(无双键存在，不易被紫外光和臭氧所分解)，柔软(不损伤眼内精细组织)低表面张力和低表面能，生物相容性极佳。水凝胶，是一类能够吸收并保有大量水分的具有交联网络结构的聚合物，在聚合物网络结构中含有亲水基团或亲水的链段，它们在水环境中能够与水结合从而形成水凝胶结构，这种水凝胶结构使得亲水的小分子能够在其中进行扩散，水凝胶材料通常具有良好的生物相容性，因而其被广泛应用与生物、医学相关的领域，是一类很好的生物材料。排异反应：生物体对非己的物质会产生排斥性的抗体，这就是排异反应。人体机体内与排斥反应有关的抗原系统多达20种以上，其中能引起强而迅速排斥反应者称为主要组织兼容性抗原，其编码基因是一组紧密连锁的基因群，称为主要组织兼容性复合体。传统水凝胶、如聚透明质酸钠，实际上被机体识别为非己物质，会产生一系列的排异反应。产生睑结膜充血水肿、分泌物增加、疼痛和眼痒等症状；长时间排异反应会引起许多并发症，如炎症。而聚血红蛋白自体水凝胶的材料来源于患者自己的血液，除降低排异反应的可能性以外，还能保留一些自体血液中固有的组织营养或促生长活性物质，或作为外源性药物或生物活性因子的载体，促进伤口与创面的愈合。玻璃体视网膜手术是现代眼科学中最为精细、技术含量最高的手术方式，是先天性白内障、孔源性视网膜脱离、增殖性糖尿病视网膜病变、增殖性玻璃体视网膜病变、后段眼外伤等多种常见的致盲性眼底病变最有效或唯一的治疗手段，手术方法是在眼球上作三个穿刺口进入眼球内部，如图1所示，利用微创手术器械清除或修复眼底病灶，玻璃体视网膜手术的微创化和效果的优化近年来成为趋势，其适用的范围也日渐扩大，是整个眼科学领域的重大进展之一。尽管玻璃体视网膜手术获得了很大的进步，对一些复杂玻璃体视网膜病变，玻璃体手术的预后仍然受限。需要进一步改良手术流程、改进手术预后。儿童白内障摘除手术是治疗先天性白内障的唯一有效方式，由于儿童眼球壁薄而软，自闭性差，几乎均需要以10/0尼龙线手工缝合手术切口。术后数月要镇静甚至再次全麻下拆除缝线。玻璃体视网膜手术是孔源性视网膜脱离、增殖性糖尿病视网膜病变、增殖性玻璃体视网膜病变、后段眼外伤等多种常见的致盲性眼底病变最有效或唯一的治疗手段。玻璃体视网膜手术的微创和效果优化近年来成为趋势，也是整个眼科学领域的重大进展之一。但目前临床主流应用的20、23和25G手术切口仍然常常需要手工缝合，特别是在眼球壁薄而软的儿童、高度近视、再次手术病人，缝合更是必不可少。这些缝合：1.在术中降低了手术的效率，2.缝线走行径路上会有瘢痕形成，在角膜外伤伤口处的10/0尼龙线可以影响角膜透明度及术后视力；若采用7/0可吸收缝线缝合巩膜切口，切口缝线有较高比例的线结反应、不适感及眼表地形改变所导致干眼症的比率。3.缝线过紧将导致眼球变形、散光增加、术后视力恢复差；缝线过松则会伤口渗漏、眼内容物脱出、眼内感染、增殖；手术切口闭合不良可以引起低眼压、玻璃体嵌顿、结膜下硅油或增殖性玻璃体视网膜病变导致手术预后差甚至失败。4.对于许多外伤患者(伤情重、伤口大、合作差的儿童或成人等)，一期缝合、7-10日后的二期手术、甚至数月后伤口的拆线都需要全麻，需承担多次的麻醉风险和费用。视网膜脱离是指视网膜神经上皮与其下的视网膜色素上皮之间的分离，最常见的类型为孔源性，即由视网膜的撕裂或萎缩裂孔形成后，眼球内的液体通过裂孔渗漏至视网膜下，导致了视网膜与色素上皮分离，从而导致视网膜神经细胞的营养和代谢的障碍，患眼的视力下降甚至丧失。目前的治疗方法有两种，其中巩膜外加压手术是通过在巩膜表面缝合一个外加压物，形成巩膜和脉络膜共同向内凹陷的嵴顶压封闭视网膜裂孔，从而使视网膜复位。但这一操作复杂，术中术后并发症多，如缝合外加压物时穿破眼球，眼球外的加压物造成的眼前段缺血、眼球运动障碍复视、加压物远期暴露、感染、蚀破眼球壁等等。近年来有人用脉络膜上腔加压术，即将透明质酸钠或交联透明质酸钠通过钝针头经巩膜下潜行一定距离注入裂孔附近的脉络膜上腔，使脉络膜向内凹陷形成一个圆顶形加压嵴顶压视网膜裂孔使其封闭、视网膜复位。这种术式在眼球外表面没有外加压物的缝合和存留，解决了上面提到的所有问题。但其使用的透明质酸钠在体内吸收代谢非常快，所形成的加压嵴在2天到2月就会消失，加压的时间往往不够。部分严重的眼外伤，如眼球破裂伤口延伸至赤道部之后，或眼球贯穿伤(由于利器或高速物体造成的眼球前后贯通的两个伤口)，前部的伤口通常可以缝合，而后部伤口由于所处位置较深，暴露和缝合都极为困难，往往在离断对应肌肉尽量缝合后，仍只能旷置后部伤口等待组织自行瘢痕化修复，在这个过程中，术中翻转眼球及术后旷置伤口均导致眼球内容物的进一步外漏和伤道组织嵌顿、增殖，常常使这种眼球预后极差，甚至少数情况下可引起对侧眼的交感性眼炎，威胁双眼视力。黄斑指视网膜中央对视觉成像最敏感关键的部位，黄斑裂孔对于视觉质量的影响极大。目前黄斑裂孔唯一的治疗方案为玻璃体视网膜手术，术中剥除玻璃体后界膜和视网膜内界膜，该方案对小的特发性黄斑裂孔效果良好，但对于>400μm的大裂孔或巨大裂孔、高度近视黄斑裂孔等往往效果不佳，对于这部分患者学者有采用内界膜翻转覆盖、填塞、自体血覆盖等方法，但上述各方法均只能从解剖上关闭裂孔，无法修复感光神经细胞缺损，反而操作过程可能对视网膜造成新的机械损伤；新近有人切割自体游离视网膜植片来填塞黄斑裂孔，但创伤很大，且植片存活率功能及预后存疑。病理性高度近视的发展是眼球前后径的不断增加、后极部薄弱突出形成局部后巩膜葡萄肿的过程，在这个过程中，视网膜组织的拉伸滞后于巩膜的突出、视网膜的相对短缺，与其后支撑视网膜色素上皮及脉络膜层产生分离，从而产生近视牵拉性黄斑病变，包括玻璃体黄斑牵拉，高度近视黄斑劈裂及黄斑裂孔、视网膜脱离等等。这种情况的玻璃体视网膜手术由于无法充分解决高度近视视网膜相对短缺、缺乏支撑的始动因素，玻璃体手术效果欠佳，失败率、复发率高。目前有利用钛板、硅海绵、异体巩膜、羊膜等多种材料多种进行黄斑后垫压的手术尝试，但眼外的垫压操作困难，位置难以精准，且刚性材料的垫压产生眼球壁不规则的形变，患者视物变形、屈光参差的感觉常常仍明显甚至加重，视觉质量欠佳。所有玻璃体视网膜手术的基本步骤均包括清除眼内凝胶样的玻璃体，代之以眼内填充物。眼内填充物目前包括平衡盐溶液、硅油及气体(空气或膨胀气体)，均有各自的局限性。平衡盐并发症较少，但缺乏对眼内组织的支撑作用；气体填充时间短，迅速失去支撑作用，且填充期内视力干扰明显；硅油支撑时间长，但可产生继发性青光眼、乳化等并发症，且需再次手术取出。在严重开放性眼外伤、眼内炎及严重增殖性玻璃体视本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自体生物蛋白水凝胶的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：A、血红蛋白的提取：从静脉血中离心得压积红细胞，再将压积红细胞溶解、搅拌、离心得粗制血红蛋白溶液，粗制血红蛋白溶液萃取透析得精制血红蛋白溶液；B、自体生物蛋白水凝胶的制备：戊二醛交联法，将步骤A中制好的精制血红蛋白溶液透析，搅拌脱氧，加入无离子水，再加入戊二醛溶液反应后，再进行还原，得自体生物蛋白水凝胶。

【技术特征摘要】
1.一种自体生物蛋白水凝胶的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：A、血红蛋白的提取：从静脉血中离心得压积红细胞，再将压积红细胞溶解、搅拌、离心得粗制血红蛋白溶液，粗制血红蛋白溶液萃取透析得精制血红蛋白溶液；B、自体生物蛋白水凝胶的制备：戊二醛交联法，将步骤A中制好的精制血红蛋白溶液透析，搅拌脱氧，加入无离子水，再加入戊二醛溶液反应后，再进行还原，得自体生物蛋白水凝胶。2.根据权利要求1中所述的一种自体生物蛋白水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤A为：将加入了抗凝剂静脉血离心去除血浆、白细胞、血小板，离心后得到压积红细胞，用低渗溶液溶解压积红细胞，得溶血溶液，通入惰性气体，在溶血溶液中加入pH值为7.0～7.5的维生素C溶液，充分搅拌1小时，转速为4000r/min-6000r/min下离心10～30分钟后得到粗制血红蛋白溶液，粗制血红蛋白溶液震荡摇匀后进行萃取，取下层血红蛋白溶液进行透析，将血红蛋白溶液装入透析袋中，进行透析并得到精制血红蛋白溶液。3.根据权利要求1所述的一种自体生物蛋白水凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤B中的戊二醛交联法的步骤为：将100mL步骤A制的精制血红蛋白溶液在pH＝6.5，置于50mmol/LTris-HCl缓冲溶液中透析12小时，搅拌并通入氮气...

【专利技术属性】
技术研发人员：李芸，谭周辉，
申请(专利权)人：中南大学湘雅二医院，湖南豌豆医疗用品有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43