CN109907861B - 一种多功能性角膜植片 - Google Patents

Abstract

本发明的多功能性角膜植片以分块、分层、分区域或分不同腔室的方式在角膜植片片体内含有相同或不同功能的可释的药物因子或者生物因子，角膜植片不同的区域/部位能够携带不同种类的药物来预防和治疗各种角膜病症，能够实现同一角膜植片不同的区域/位置产生不同或者协同的预防和治疗作用。本发明的角膜植片通过在角膜植片不同的区域/位置携带各种不同因子或蛋白获得多功能性。通过在角膜植片的相应部位进行设置，可以实现定点定量定药物因子释放进行炎症的预防和治疗。该多功能性角膜植片结构多样、易加工、生物相容性好、能很好地起到预防和治疗疾病的作用。

Description

一种多功能性角膜植片

技术领域

本发明涉及组织工程技术领域，特别是涉及一种多功能性角膜植片。

背景技术

角膜疾病是导致眼盲的仅次于白内障的第二大原因。角膜混浊是双侧失明的主要原因之一，影响全世界700万人。其中，有285万人因角膜神经功能障碍或变性而减少或没有感觉。角膜移植是使眼盲患者复明的唯一手段，但是角膜供体严重匮乏。

在某些特殊情况下，如严重化学和热烧伤的角膜，多次角膜移植失败的角膜，严重干眼症的角膜，天胞疮等，角膜移植的手术成功率极低。开发一种能够携带不同种类的药物来预防和治疗炎症的人工角膜植片就变得格外重要和迫切。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种多功能性角膜植片。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种多功能性角膜植片，包括分块成型的多个片体，所述多个片体拼接成所述角膜植片，每个片体内含有相同或不同功能的可释的药物因子或者生物因子。

进一步地：

所述药物因子包括抗炎因子，所述生物因子包括蛋白、细胞或生长因子。

所述多个片体为水平投影呈扇形且表面为拱形曲面的片状块体，优选为沿所述角膜植片的圆周方向按角度等分的六个块体。

所述多个片体包括水平投影呈圆形且表面为拱形曲面的中心片状块体，以及围绕在所述中心片状块体周围的水平投影呈环形且表面为拱形曲面的外环片状块体。

一种多功能性角膜植片，包括一体成型的片体，所述片体的表面上分区域涂覆有相同或不同功能的可释的药物因子或者生物因子。

所述药物因子包括抗炎因子，所述生物因子包括蛋白、细胞或生长因子。

一种多功能性角膜植片，包括片体，所述片体内形成有多个腔室，每个腔室内含有相同或不同功能的可释的药物因子或者生物因子。

所述药物因子包括抗炎因子，所述生物因子包括蛋白、细胞或生长因子。

所述片体为一体成型式结构，在所述一体成型式结构内部成型所述多个腔室。

所述多个腔室为沿所述角膜植片的圆周方向均匀分布的多个腔室，优选地，所述多个腔室为间隔分布的多个扇环形腔室。

所述片体为多层叠加式结构，包括水平投影呈圆形且表面为拱形曲面的上层和下层，所述多个凹室开放性地形成在所述下层的上表面，层叠在所述下层上的所述上层与所述多个凹室围合成所述多个腔室。

所述多个腔室为沿所述角膜植片的圆周方向均匀分布的多个腔室，优选地，所述多个腔室为间隔分布的多个扇环形腔室，更优选地，所述多个腔室包括靠近所述角膜植片圆心的第一扇环形组和远离所述角膜植片圆心的第二扇环形组，所述第一扇环形组的扇环形腔室通过沿所述角膜植片直径方向形成的腔道与所述第二扇环形组的扇环形腔室连通，所述第二扇环形组的扇环形腔室通过沿所述角膜植片直径方向形成的腔道连通至所述多层叠加式结构的边缘。

一种多功能性角膜植片，包括片体，所述片体为多层叠加式结构，所述多层叠加式结构在不同深度层里包埋有相同或不同功能的可释的药物因子或者生物因子。

所述药物因子包括抗炎因子，所述生物因子包括蛋白、细胞或生长因子。

本发明具有如下有益效果：

本发明的角膜植片以分块、分层、分区域或分不同腔室的方式在角膜植片片体内含有相同或不同功能的可释的药物因子或者生物因子，角膜植片不同的区域/部位能够携带不同种类的药物来预防和治疗各种角膜病症，能够实现同一角膜植片不同的区域/位置产生不同或者协同的预防和治疗作用。本发明的角膜植片通过在角膜植片不同的区域/位置携带各种不同因子或蛋白，能够获得多功能性。通过在角膜植片的相应部位进行设置，可以实现定点定量定药物因子释放进行炎症的预防和治疗。该多功能性角膜植片结构多样、易加工、生物相容性好、能很好地起到预防和治疗疾病的作用。

附图说明

图1a至图1b为本发明角膜植片第一种实施例的结构示意图；

图2a至图2b为本发明角膜植片第二种实施例的结构示意图；

图3a至图3b为本发明角膜植片第三种实施例的结构示意图；

图4a至图4b为本发明角膜植片第四种实施例的结构示意图；

图5a至图5b为本发明角膜植片第五种实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

参阅图1a至图2b，在一些实施例中，一种多功能性角膜植片11(13)，包括分块成型的多个片体1-1、1-2(1-3、1-4)，所述多个片体1-1、1-2、(1-3、1-4)拼接成所述角膜植片11(13)，每个片体1-1、1-2(1-3、1-4)内含有相同或不同功能的可释的药物因子或者生物因子。

在具体的实施例中，分块成型的各个片体1-1、1-2(1-3、1-4)含有的药物因子可以包括抗炎因子等，分块成型的各个片体1-1、1-2(1-3、1-4)含有的所述生物因子可以包括蛋白、细胞或生长因子等。

如图1a至图1b所示，在一种优选的实施例中，角膜植片11的所述多个片体1-1、1-2为水平投影呈扇形且表面为拱形曲面的片状块体，这些片状块体拼接在一起组成与角膜形状一致的圆拱形角膜植片11。在一个具体的优选实施例中，所述多个片体1-1、1-2为沿所述角膜植片11的圆周方向按圆的角度六等分的六个块体。

如图2a至图2b所示，在另一优选的实施例中，角膜植片13的所述多个片体包括水平投影呈圆形且表面为拱形曲面的中心片状块体1-3，以及围绕在所述中心片状块体1-3周围的水平投影呈环形且表面为拱形曲面的外环片状块体1-4。

在另一种实施例中，一种多功能性角膜植片，包括一体成型的片体，所述片体的表面上分区域涂覆有相同或不同功能的可释的药物因子或者生物因子。优选地，所述片体的表面上的区域划分方式可参照图1a至图2b的分块方式，此外也可以采用其他方式分区域涂覆方式。

在具体的实施例中，片体的不同区域涂覆的药物因子可以包括抗炎因子等，片体不同区域涂覆的所述生物因子可以包括蛋白、细胞或生长因子等。

如图3a至图4b所示，在另一种实施例中，一种多功能性角膜植片21(30)，包括片体，所述片体内形成有多个腔室2-1(3-1)，每个腔室2-1(3-1)内含有相同或不同功能的可释的药物因子或者生物因子。

在具体的实施例中，片体内的各个腔室含有的所述药物因子可以包括抗炎因子等，片体内的各个腔室含有的所述生物因子包括蛋白、细胞或生长因子等。

如图3a至图3b所示，在一种优选的实施例中，角膜植片21的所述片体为一体成型式结构，在所述一体成型式结构内部成型所述多个腔室2-1。

如图3a至图3b所示，在更优选的实施例中，所述多个腔室2-1为沿所述角膜植片的圆周方向均匀分布的多个腔室。在进一步优选的实施例中，所述多个腔室2-1为间隔分布的多个扇环形腔室。

如图4a至图4b所示，在另一种优选的实施例中，角膜植片30的所述片体为多层叠加式结构，包括水平投影呈圆形且表面为拱形曲面的上层31和下层32，所述多个凹室开放性地形成在所述下层32的上表面，层叠在所述下层32上的所述上层31与所述多个凹室围合成所述多个腔室3-1。以上例子以两层结构为例，当然，多层叠加式结构也可以不止两层，同样地，也可以不止一层腔室。

如图4a至图4b所示，在更优选的实施例中，所述多个腔室3-1为沿所述角膜植片的圆周方向均匀分布的多个腔室。更佳地，所述多个腔室3-1为间隔分布的多个扇环形腔室。在一个特别优选的实施例中，所述多个腔室3-1包括靠近所述角膜植片圆心的第一扇环形组和远离所述角膜植片圆心的第二扇环形组，所述第一扇环形组的扇环形腔室通过沿所述角膜植片直径方向形成的腔道与所述第二扇环形组的扇环形腔室连通，所述第二扇环形组的扇环形腔室通过沿所述角膜植片直径方向形成的腔道连通至所述多层叠加式结构的边缘。

如图5a至图5b所示，一种多功能性角膜植片，包括片体，所述片体为多层叠加式结构，如图5a和图5b所示的层24层叠覆盖在层23上组成层叠结构，在所述多层叠加式结构在不同深度层23、24里包埋有相同或不同功能的可释的药物因子或者生物因子。

不同深度层23、24包含的所述药物因子可以包括抗炎因子等，不同深度层23、24包含的所述生物因子包括蛋白、细胞或生长因子等。

如图5a至图5b所示为两层叠加结构，当然，多层叠加式结构也可以不止两层。

在一个具体的优选实施例中，所述角膜植片的整体直径为10mm，厚度为500μm。

本发明的角膜植片的材料可以采用聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、甲基丙烯酸酯化PDC预聚物(methacrylated PDC(mPDC)prepolymer)、脱细胞外基质(ECM)、海藻酸钙水凝胶等。

在不同的实施例中，根据选择材料的不同，本发明的角膜植片可采用光固化3D打印、模具注塑成型、低温沉积打印等多种方法制备而成。

在制备分块成型式多功能性角膜植片时，可将不同种的药物、因子等放入同种或者不同材料中，通过多喷头分块打印，从而实现不同的区域有不同的作用。

在制备一体成型式多功能角膜植片时，一体成型结构的各个腔室内可以装入含有抗炎因子、生长因子、蛋白、细胞等的物质，以实现不同的功能。此外，一体成型角膜植片的材料本身也可以混入抗炎因子、生长因子、蛋白、细胞等的物质。

在另一种方式中，可在一体成型式的角膜植片表面进行分区式药物涂覆，制备表面分区式多功能性角膜植片。

制备多层叠加式多功能性角膜植片时，该多功能性角膜植片可以由两层或者多层组成，在不同深度层里或不同深度层腔室内可进行药物或者因子包埋、单独的每层可采用3D打印、模具注塑成型制备。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种多功能性角膜植片，其特征在于,包括片体，所述片体内形成有多个腔室，至少部分腔室内含有不同功能的可释的药物因子或者生物因子；所述片体为多层叠加式结构，包括水平投影呈圆形且表面为拱形曲面的上层和下层，多个凹室开放性地形成在所述下层的上表面，层叠在所述下层上的所述上层与所述多个凹室围合成所述多个腔室；所述多个腔室为沿所述角膜植片的圆周方向均匀分布的多个腔室，并且为间隔分布的多个扇环形腔室；所述多个腔室包括靠近所述角膜植片圆心的第一扇环形组和远离所述角膜植片圆心的第二扇环形组，所述第一扇环形组的扇环形腔室通过沿所述角膜植片直径方向形成的腔道与所述第二扇环形组的扇环形腔室连通，所述第二扇环形组的扇环形腔室通过沿所述角膜植片直径方向形成的腔道连通至所述多层叠加式结构的边缘。

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