表面改性人工晶體生物相容性的評(píng)價(jià)

1、表面改性人工晶體生物相容性的評(píng)價(jià)            【關(guān)鍵詞】  表面改性    【摘要】  目的  采用表面修飾技術(shù)對(duì)硅凝膠人工晶體進(jìn)行鈦及鈦基復(fù)合材料表面修飾，以開(kāi)拓新型人工晶體。方法  選擇血小板黏附實(shí)驗(yàn)、巨噬細(xì)胞黏附實(shí)驗(yàn)以及硅油表面黏附實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行體外細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)。結(jié)果  修飾的人工晶體表面血小板、巨噬細(xì)胞以及硅油黏附少于未修飾的硅凝膠人工晶體。結(jié)論  表面修飾提高了

2、硅凝膠人工晶體的生物相容性?！娟P(guān)鍵詞】  表面改性；人工晶體；生物相容性    The evaluation of the biocompatibility on the surface modified intraocular lensesWANG Gui-qin，GU Han-qing，PENG Xiu-jun. Department of Ophthalmology, The Naval General Hospital, Beijing 100037, China【Abstract】  Objective  To develo

3、p a newly intraocular lenses (IOLs) silicone IOLs were modified with titanium and titanium nitride by the technique of surface modification.Methods  In vitro cellular toxic experiment was performed with platelets, macrophages and silicone oil adherence to IOLs.Results  The modified IOLs ha

4、d less adherence to platelets, macrophages and silicone oil than the unmodified IOLs.Conclusion  The biocompatibility of the silicone IOLs was improved by surface modification.【Key words】  surface modification；intraocular lenses; biocompatibility隨著生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展，許多新型生物材料不斷涌現(xiàn)，為了確保人體健康，一種新的生物材料在進(jìn)

5、入臨床之前必須進(jìn)行生物相容性的評(píng)價(jià)。經(jīng)鈦及鈦基復(fù)合材料表面修飾硅凝膠人工晶體（intraocular lenses，IOLs)，其表面特性有所改善，作為植入性的醫(yī)用生物材料，首先要進(jìn)行體外細(xì)胞毒性試驗(yàn)。1  材料與方法1.1  材料  由眼力健公司提供硅凝膠軟性可折疊式人工晶體36枚。分組：未修飾組，硅凝膠人工晶體12枚；氮化鈦修飾組，表面氮化鈦處理的人工晶體12枚。鈦修飾組，表面鈦修飾的人工晶體12枚。昆明純種小白鼠為本院動(dòng)物室提供。1.2  方法  血小板黏附實(shí)驗(yàn)：取正常人靜脈血離心得到血小板懸液。將3組人工晶體分別置于24孔板，每組4枚。

6、取血小板懸液20l種于人工晶體表面，于37 5%CO2條件下培養(yǎng)2h。2h后，pH 7.2 PBS漂洗3次，對(duì)人工晶體表面中央0.04mm2范圍的血小板進(jìn)行計(jì)數(shù)并進(jìn)行方差分析，F(xiàn)檢驗(yàn)。    鼠腹腔巨噬細(xì)胞在人工晶體表面的黏附和生長(zhǎng)：昆明純種小白鼠腹腔獲取巨噬細(xì)胞，取20l細(xì)胞懸液種植于人工晶體表面，37 5%CO2條件下沉降2h，再加入培養(yǎng)液0.5ml，繼續(xù)培養(yǎng)48h后，以PBS洗3次，觀(guān)察人工晶體黏附細(xì)胞數(shù)并進(jìn)行方差分析，F(xiàn)檢驗(yàn)。硅油表面黏附實(shí)驗(yàn)：3組人工晶體分別浸泡于平衡鹽溶液（BSS）12h后，再分別浸泡于5000硅油12h，取出后放入蒸餾水中1，使用MI

7、AS-2000型計(jì)算機(jī)圖像分析儀對(duì)人工晶體單面進(jìn)行硅油黏附圖像處理。2  結(jié)果2.1  血小板黏附實(shí)驗(yàn)  未修飾硅凝膠人工晶體表面血小板黏附最多。3組人工晶體表面血小板黏附數(shù)量差異有非常顯著性（F=30.38，P0.01）。未修飾組血小板在人工晶體表面的黏附數(shù)量多于鈦修飾組（q=6.10）以及氮化鈦修飾組（q=6.59），P0.01。兩個(gè)修飾組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（q=0.49，P0.05），見(jiàn)表1。2.2  鼠腹腔巨噬細(xì)胞在人工晶體表面的黏附和生長(zhǎng)  3組人工晶體表面巨噬細(xì)胞黏附數(shù)量差異有顯著性（F=6.20，P0.05）。巨噬細(xì)胞在未修飾組

8、人工晶體表面的黏附數(shù)量多于氮化鈦修飾組（q=4.65）以及鈦修飾組（q=3.88，P0.05）。兩個(gè)修飾組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（q=0.78， P0.05），見(jiàn)表2。表1  3組IOLs表面黏附血小板數(shù)比較  （略）表2  3組IOLs表面黏附巨噬細(xì)胞數(shù)比較（略）2.3  硅油表面黏附實(shí)驗(yàn)  3組人工晶體表面硅油黏附最多的是未修飾組人工晶體，3組之間差異有非常顯著性（F=114.16，P0.01）。未修飾組人工晶體表面硅油黏附多于鈦修飾組（q=17.07）以及氮化鈦修飾組（q=19.60），P0.01。兩個(gè)修飾組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（q=2.5

9、4 P0.05），見(jiàn)表3。表3  3組IOLs表面硅油黏附面積比較（略）3  討論材料的生物相容性在很大程度上取決于材料同機(jī)體組織之間的相互作用，任何應(yīng)用于人體的材料都應(yīng)確保不能對(duì)人體有毒性、刺激性和致癌性等作用2。細(xì)胞培養(yǎng)法評(píng)價(jià)生物材料的毒性是已經(jīng)被公認(rèn)的方法之一。對(duì)宿主而言植入宿主體內(nèi)的生物材料是種異物，因此材料植入體內(nèi)最普遍和最常見(jiàn)的反應(yīng)是免疫排斥反應(yīng)。選擇單核巨噬細(xì)胞作為評(píng)價(jià)材料細(xì)胞毒性的實(shí)驗(yàn)細(xì)胞，有助于了解材料置入體內(nèi)引起的炎癥反應(yīng)對(duì)組織細(xì)胞的影響3，4。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示經(jīng)修飾的硅凝膠人工晶體表面黏附的巨噬細(xì)胞明顯少于未修飾人工晶體，預(yù)示將引起較輕的免疫排斥反應(yīng)。材料

10、的生物相容性是指材料植入生物體后不會(huì)引起凝血、毒性、過(guò)敏、致癌、免疫反應(yīng)等，同時(shí)與生物體協(xié)調(diào)且執(zhí)行預(yù)期的功能5。血小板黏附實(shí)驗(yàn)一直是評(píng)價(jià)材料生物相容性的重要指標(biāo)之一。本實(shí)驗(yàn)得出，未修飾硅凝膠人工晶體表面血小板黏附數(shù)量明顯多于修飾的人工晶體，說(shuō)明表面修飾提高了材料的抗血栓性。眾所周知，人工晶體與硅油有不同程度的黏附，過(guò)多的硅油黏附影響人工晶體術(shù)中、術(shù)后視力及醫(yī)師對(duì)眼后段的觀(guān)察和治療。另外，潛在及現(xiàn)有的玻璃體、視網(wǎng)膜疾病，可能需硅油治療的患者應(yīng)慎重選擇擬植入的人工晶體。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，經(jīng)表面修飾的硅凝膠人工晶體表面硅油黏附明顯少于未修飾硅凝膠人工晶體，因而經(jīng)表面修飾后硅凝膠人工晶體能夠更廣泛地應(yīng)用于臨床。鈦及氮化鈦修飾的硅凝膠人工晶體表面血小板黏附、巨噬細(xì)胞黏附以及硅油黏附明顯少于未修飾的硅凝膠人工晶體，經(jīng)表面修飾后人工晶體的生物相容性得到提高?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1  Arthur SN, Peng Q, Apple DJ, et al. Effect of heparin surface modification in reducing silicone oil adherence to various intraocular lenses. J Cataract Refract