一种人工晶状体材料及其制备方法和应用技术

本申请涉及纳米材料技术领域和生物医疗领域，具体涉及一种人工晶状体材料及其制备方法和应用。一种人工晶状体材料，在人工晶状体的光学区后表面涂覆光响应性介孔二氧化硅包裹的负载有细胞增殖抑制剂、镉或镍元素掺杂的MXene。所述的制备方法制备得到的人工晶状体材料，在制备治疗或预防后发性白内障材料中的应用。本申请通过在人工晶状体光学区后表面涂覆光响应性介孔二氧化硅包裹的负载有细胞增殖抑制剂、镉或镍元素掺杂的MXene，实现光热治疗及药物缓释两联疗法防治后发性白内障，且具有高的生物相容性。有高的生物相容性。有高的生物相容性。

【技术实现步骤摘要】
一种人工晶状体材料及其制备方法和应用


[0001]本申请涉及纳米材料
和生物医疗领域，具体涉及一种人工晶状体材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]后发性白内障(Posteriorcapsularopacification,PCO)是白内障摘除联合人工晶状体植入手术后影响视力最常见的并发症。它的发病率在成人为30％
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50％(5年内)，其中又有约20％
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30％的患者因PCO再次失明，有43％患者因PCO需要再次手术治疗。儿童PCO的发病率更达到了100％。
[0003]白内障摘除后，会在保留的晶状体囊袋内植入人工晶状体以恢复患者术后的视功能。但是，前囊膜中残留的部分人工晶状体会在术后炎性反应的刺激下增殖，通过上皮间充质转化，爬行于晶状体后囊膜与人工晶状体后表面之间，引起屈光间质混浊及后囊膜皱缩。PCO的出现会引起继发性的视觉功能丧失，需要进一步治疗，如激光后囊膜切开术等。激光治疗的费用较高，手术后也存在风险。
[0004]防治PCO的方式一般有：人工晶状体的设计、改良手术技术、激光后囊膜切开术、物理性与化学性方式。目前，物理性及化学性方式是PCO防治研究的热点。
[0005]物理性方式包括术中或术后尽可能清除囊膜上残留的晶状体上皮细胞、高渗透压治疗及光热治疗等。化学性方式包括术中及术后予以各种细胞增殖抑制剂治疗。尽管如此，PCO的防治有效率仍不理想，目前临床没有一种能够有效防治PCO的方法。
[0006]化学性药物是防治PCO的另一种常用方式。化学性药物，如非甾体类抗炎药(NSAIDs)，如COX
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1或COX
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2抑制剂，5
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氟尿嘧啶(5
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FU)，甲氨蝶呤(MTX)，表皮生长因子抑制剂，如gefitinib，erlotinib，环孢素A(CsA)，他克莫司、雷帕霉素、紫杉醇、ROCK信号通路抑制剂，转化生长因子β(TGF
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β)抑制剂，和/或上述信号分子的siRNA及miRNA等，可以通过多种给药方式，如局部滴眼治疗，术中前房注射、灌注及以人工晶状体为载体进行眼内缓释等方式实现PCO的防治。部分药物可以达到延缓PCO病程的效果。
[0007]在现有的技术中，光热疗法是另一项具有应用前景的PCO防治方式。光热疗法以光转换剂为基础，在特定波长的激光照射下，光热剂能高效地将光能转换为热能，以高温杀死组织细胞。但是据文献报道，目前光热疗法防治PCO的有效率仅为60％左右。综上所述，药物治疗与光热治疗均不能有效预防PCO的发生。
[0008]药物治疗与光热治疗不能有效防治PCO的原因归结如下：(1)各种方式涂布于IOL表面的细胞增殖抑制剂不能长期维持药物缓释，一段时间后，抗晶状体上皮细胞的增殖效能消失；(2)药物的细胞杀伤效果与药物对眼内组织的毒性作用难以达到平衡，容易导致眼内副作用；(3)光敏剂涂布于人工晶状体的侧面环形外缘，导致经808nm红外光照射后，温度自外缘向人工晶状体中心逐步递减，导致中央范围温度不足42℃
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45℃，不能起到有效的杀伤作用，导致视轴区混浊；(4)光热作用杀伤细胞时，可以引起局部炎症反应，炎症介质将进一步刺激晶状体上皮细胞增殖、迁移，促进PCO形成。
[0009]本申请人在2020年提交一篇专利技术专利申请，公开号为CN114618019A，记载了银掺杂MXene载药材料浸涂到人工晶状体的后表面上，得到自除菌人工晶状体。但此方法的载药量、载药稳定性方面效果并不很令专利技术者满意。

技术实现思路

[0010]本专利技术提供一种人工晶状体材料，在人工晶状体的光学区后表面涂覆光响应性介孔二氧化硅包裹的负载有细胞增殖抑制剂、镉或镍元素掺杂的MXene。
[0011]将高透光、高光热转换效能的光敏剂光响应性介孔二氧化硅装载于人工晶状体后表面，同时包载细胞增殖抑制剂，进一步减轻光热作用后引起的炎症反应，提高PCO的防治效能，同时实现光热治疗及药物缓释防治PCO。
[0012]所述的人工晶状体材料，优选细胞增殖抑制剂为非甾体类抗炎药。所述非甾体类抗炎药比如可以为COX
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1抑制剂、COX
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2抑制剂、5
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氟尿嘧啶、甲氨蝶呤、表皮生长因子抑制剂gefitinib或erlotinib、环孢素A、他克莫司、雷帕霉素、紫杉醇、ROCK信号通路抑制剂、转化生长因子β抑制剂和/或其siRNA或miRNA。
[0013]所述的人工晶状体材料，优选光响应性介孔二氧化硅与负载有细胞增殖抑制剂、镉或镍元素掺杂的MXene的质量比为0.5:1
[0014]所述的人工晶状体材料，优选细胞增殖抑制剂与镉或镍元素掺杂的MXene的质量比为0.84:1。
[0015]所述的人工晶状体材料，掺杂的镉或镍元素与MXene的摩尔比为0.005
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0.05：1，优选0.01
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0.02：1，最优选的比例为0.01：1。
[0016]所述的人工晶状体材料的制备方法，包括以下步骤：
[0017](1)对镉或镍元素掺杂的MXene进行聚乙二醇表面修饰，再用RGD多肽共价结合，加入细胞增殖抑制剂负载，得到负载有细胞增殖抑制剂的MXene；(2)将负载有细胞增殖抑制剂的MXene与光响应性介孔二氧化硅混合加入去离子水搅拌，得到光响应性介孔二氧化硅包裹的负载有细胞增殖抑制剂的MXene；
[0018](3)将光响应性介孔二氧化硅包裹的负载有细胞增殖抑制剂的MXene涂覆到人工晶状体光学区后表面。
[0019]所述的镉或镍元素掺杂的MXene是通过以下步骤得到的：
[0020](1)制备MAX相前驱体：将MAX相中M代表的金属粉末、A代表铝粉以及M对应的碳化物或氮化物粉末按比例加入到球磨装置研磨，其中加入过量的铝粉，充分研磨后转移到氧化铝坩埚中，覆上石墨箔放入管式炉中在惰性气氛下加热反应，得到Al
‑
M
n+1
AX
n
烧结块；
[0021](2)将Al
‑
M
n+1
AX
n
烧结块充分研磨，得到前驱体相粉末，随后通过盐酸浸泡、去离子水洗，除去过量的金属元素，清洗完成后取出沉淀物置于真空干燥箱中干燥，得到Al
‑
M
n+1
AX
n
相粉末；
[0022](3)熔盐法刻蚀Al
‑
M
n+1
AX
n
相粉末得到镉或镍元素掺杂的MXene：取出干燥好的Al
‑
MAX，与氯化镉或氯化镍、氯化钠和氯化钾放入球磨装置中充分研磨，将研磨好的混合粉末放入氧化铝坩埚中，置于管式炉中，在惰性气氛下高温反应，反应结束后将反应产物用盐酸洗涤，滤去溶剂后取沉淀物加去离子水超声震荡。随后用去离子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人工晶状体材料，其特征在于在人工晶状体的光学区后表面涂覆光响应性介孔二氧化硅包裹的负载有细胞增殖抑制剂、镉或镍元素掺杂的MXene。2.根据权利要求1所述的人工晶状体材料，其特征在于根据权利要求1所述的人工晶状体材料，其特征在于细胞增殖抑制剂为非甾体类抗炎药。3.根据权利要求2所述的人工晶状体材料，其特征在于非甾体类抗炎药为COX
‑
1抑制剂、COX
‑
2抑制剂、5
‑
氟尿嘧啶、甲氨蝶呤、表皮生长因子抑制剂gefitinib或erlotinib、环孢素A、他克莫司、雷帕霉素、紫杉醇、ROCK信号通路抑制剂、转化生长因子β抑制剂和/或其siRNA或miRNA。4.根据权利要求1所述的人工晶状体材料，其特征在于光响应性介孔二氧化硅与负载有细胞增殖抑制剂、镉或镍元素掺杂的MXene的质量比为0.2
‑
1:1。5.根据权利要求1所述的人工晶状体材料，其特征在于细胞增殖抑制剂与镉或镍元素掺杂的MXene的质量比为0.1
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1.5:1。6.根据权利要求1所述的人工晶状体材料，其特征在于掺杂的镉或镍元素与MXene的摩尔比为0.005
‑
0.05：1。7.一种权利要求1
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6中任一项所述的人工晶状体材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)对镉或镍元素掺杂的MXene进行聚乙二醇表面修饰，再用RGD多肽共价结合，加入细胞增殖抑制剂负载，得到负载有细胞增殖抑制剂的MXene；(2)将负载有细胞增殖抑制剂的MXene与光响应性介孔二氧化硅混合加入去离子水搅拌，得到光响应性介孔二氧化硅包裹的负载有细胞增殖抑制剂的MXene；(3)将光响应性介孔二氧化硅包裹的负载有细胞增殖抑制剂的MXene涂覆到人工晶状体光学区后表面。8.根据权利要求7所述的人工晶状体材料的制备方法，其特征在于镉或镍...

【专利技术属性】
技术研发人员：何青，黄扬，
申请(专利权)人：苏州北科纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：