论文部分内容阅读
实验目的:多面体低聚倍半硅氧烷(Polyhedral Oligomeric Silsesquioxanes,POSS)由于其优越的性能在生物医用材料方面具有极大的应用前景,并已有报道其作为眼科植入材料的潜在应用。然而目前关于POSS在生物医用材料方面的研究主要偏重于含新型POSS聚合物的合成,并未见系统性的生物相容性研究报道。本论文针对其在眼科植入材料方面的应用前景,系统性地开展POSS的眼部生物相容性评价。通过对可聚合的POSS单体(甲基丙烯酸异丁酯基POSS,MA-POSS)的眼部细胞相容性评价、眼部急性刺激评价、玻璃体腔内注射MA-POSS的眼内组织相容性评价等方法,系统地评价了MA-POSS的眼部生物相容性。并将MA-POSS通过化学接枝固定于人工晶状体材料表面,开展POSS修饰的人工晶状体材料的眼部细胞相容性评价、眼内植入后的急性炎症反应评价和眼内组织相容性评价,从而从细胞相容性和组织相容性两个层次系统地评价了MA-POSS单体及含MA-POSS的材料的眼部生物相容性。 实验方法:将一系列不同浓度的MA-POSS纳米材料作用于人晶状体上皮细胞(HLEC)和视网膜色素上皮细胞(ARPE-19),通过乳酸脱氢酶(LDH)释放率评价细胞膜完整性、CCK-8进行细胞活性检测、细胞的ROS表达检测氧化应激损伤、Hoechst33258染色检测细胞核损伤及细胞凋亡;通过一定浓度的MA-POSS纳米材料滴加于兔眼表,检测其对角膜、结膜等眼部组织的急性刺激反应;通过兔眼玻璃体腔内注射MA-POSS,采用裂隙灯观察眼前节急性炎症反应、采用眼底照相机显微镜观察眼后段视网膜的损伤情况、通过眼科光学相干断层扫描仪观察视网膜形态、通过组织切片观察视网膜的细微结构、并通过视网膜电生理评价视网膜的视功能。此外,将MA-POSS通过表面引发的可逆加成-断裂链转移聚合方法修饰在人工晶状体材料表面,通过人晶状体上皮细胞和角膜内皮细胞评价其材料浸出液的细胞活性及细胞在材料表面的粘附铺展行为;通过超声乳化联合人工晶状体植入手术将MA-POSS修饰的人工晶状体植入眼内,通过裂隙灯和角膜内皮镜检测POSS修饰人工晶状体的急性炎症反应及其对角膜内皮的损伤情况。 实验结果:LDH的释放率随着POSS浓度的增加和单体的作用时间的延长,对HLECs没有明显的细胞毒性,生物相容性良好。在ARPE-19细胞中随着POSS浓度的增加和单体的作用时间的延长有上升的趋势,在高剂量作用下对细胞膜的完整性产生损伤;CCK8细胞毒性实验显示POSS对HLEC和ARPE-19细胞有良好的生物相容性。急性应激实验表明暴露在POSS3个小时内没有眼前节的炎症和角膜上皮的损伤。玻璃体腔注入POSS后临床观察和眼底照观察以及眼底OCT检查均未发现明显异常。ERG检查实验组和对照组没有统计学差异(P>0.05)。组织切片HE染色显示,POSS组和对照组眼底视网膜各层结构清晰,形态均未见明显异常。通过POSS修饰的人工晶状体材料浸出液CCK8实验显示经过修饰的人工晶状体具有很好的生物相容性。动物眼内植入实验显示植入后2周内实验组和对照组无明显差异,眼内反应良好。