CN111548627A - 智能化抗组织黏附的高分子复合材料、抗组织黏附房水引流装置及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能化抗组织黏附的高分子复合材料、抗组织黏附房水引流装置及其制备方法，该智能化抗组织黏附的高分子复合材料由疏水材料主体、交联剂及微观结构调节剂化学交联形成，所述的微观结构调节剂选自具有化学反应官能团的聚乙二醇聚合物及其衍生物的群组。本发明的房水引流装置由智能化抗组织黏附的高分子复合材料制成，生产工艺简单方便，能根据环境调整表面聚合物分子构象，抑制蛋白、细胞和组织在引流盘表面的非特异性黏附，从根源上阻止引流盘周围组织瘢痕化进程，消除造成房水引流装置引流不畅的根本原因，提高房水引流装置植入术成功率。

Description

智能化抗组织黏附的高分子复合材料、抗组织黏附房水引流 装置及其制备方法

技术领域

本发明属于眼科医疗器械领域，具体涉及一种智能化抗组织黏附的高分子复合材料、抗组织黏附房水引流装置及其制备方法，该房水引流装置适用于青光眼，尤其是难治性青光眼的治疗。

背景技术

青光眼是一种危害性极大的常见眼病，位列不可逆性致盲眼病的首位。对于青光眼的治疗，按照严重程度，可分别采用滴眼液、激光或手术治疗；对于不能通过上述常规方法治疗的难治性青光眼，目前治疗较为棘手。手术失败的主要原因是术区成纤维细胞黏附，以及由此导致的组织纤维化及瘢痕形成，阻碍房水引流和扩散。

虽然，房水引流装置植入术可以一定程度上治疗难治性青光眼，但其五年手术成功率不足50％。房水引流装置植入术是借助房水引流装置建立房水引流和扩散的人工通路，将房水引流到结膜和体循环，从而降低眼内压。现有的房水引流装置的结构通常包括两部分：一是植入前房内的引流管，二是外植体；引流管负责将房水引流到与其相连的外植体处，外植体是位于结膜 -Tenon's囊内、具有一定形状和表面积的引流盘。引流出的房水在结膜 -Tenon's囊内形成一个滤过泡，进而通过各种组织管道(如静脉或淋巴管) 弥散到体循环。

现有专利报道的房水引流装置，具有房水引流功能的中国专利包括：CN201180039894.X，CN201210001683.3，CN00231443.6，CN201280004944.5，CN201310084651.9，CN201210050040.8，CN201320540600.8， CN201780060873.3，CN201020127762.5，CN201810683234.9， CN201420306706.6；甚至在房水引流装置引流盘内部或表面还包含沟槽状引流结构，如专利：CN200510096186.6和CN201420744886.6。

房水引流装置，根据是否具有限流作用可分为非限制性房水引流装置和限制性房水引流装置。非限制性房水引流装置无压力敏感性阀单元设计，如 Molteno、Schocket、Baerveldt和HAD等；而限制性房水引流装置在引流管与引流盘之间设有控流装置，限制房水在一定压力下单向外流，使眼内压力相对可控，如Ahmed、Krupin、Joseph、White和OpitMed等。

房水引流装置引流盘周围组织瘢痕化包裹造成的房水引流不畅，是导致房水引流装置植入术失败的主要原因。具有房水引流和抗瘢痕功能的房水引流装置的相关专利包括：CN200480031664.9和CN201811391213.6，前者抗瘢痕功能主要依靠外加抗瘢痕剂来实现，后者则通过在引流盘一端设置一根细长流出管道以防止被瘢痕化组织完全包裹。

至今，还没有能临床应用的抗瘢痕化房水引流装置产品问世。

发明内容

本发明的目的是解决由于房水引流装置的引流盘周围组织瘢痕化包裹造成的房水引流不畅，导致房水引流装置植入术失败的问题。发明人发现，房水引流装置引流盘周围组织瘢痕化包裹的起因是房水中相关蛋白在引流盘表面的非特异性黏附，以及基于此的成纤维细胞在引流盘表面的黏附、增殖和组织纤维化。基于此，本申请从引流盘材料物理性质方面实现突破，通过聚合物分子链构象调整智能化调节引流盘表面亲水性，从而，结构性地抑制蛋白、细胞和组织在引流盘表面的非特异性黏附，从根源上阻止引流盘周围组织瘢痕化进程，消除造成房水引流装置引流不畅的根本原因，提高房水引流装置植入术成功率。

为了达到上述目的，本发明提供了一种智能化抗组织黏附的高分子复合材料，其中，该复合材料由疏水材料主体、交联剂及微观结构调节剂化学交联形成，所述的微观结构调节剂选自具有化学反应官能团的聚乙二醇聚合物及其衍生物(该聚乙二醇聚合物的衍生物)的群组。

较佳地，该复合材料内部具有网络状微观结构，包含：疏水材料主体分子形成的第一网络结构，及，聚乙二醇分子形成的第二网络结构；该第二网络结构依附于该第一网络结构，第一网络结构与第二网络结构之间通过化学共价键或物理相互作用相连接，保持材料内部及表面的微观和宏观力学平衡；所述第一网络结构表现为疏水性，所述第二网络结构表现为亲水性。所述的高分子复合材料同时包含疏水机制和亲水机制，该两种机制可根据外界环境的变化，有侧重地体现出来，表现为一种智能化可自动调节的综合性能。

较佳地，所述的微观结构调节剂中，聚乙二醇链段的分子量为100-5000，优选聚乙二醇链段的分子量为200-2000；更优的，聚乙二醇链段的分子量为 500-1000。

较佳地，所述的具有化学反应官能团的聚乙二醇聚合物的衍生物包含：聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物。

较佳地，所述微观结构调节剂包括但不限于：聚乙二醇、三臂聚乙二醇、四臂聚乙二醇，单甲氧基聚乙二醇、单乙氧基聚乙二醇，单甲氧基三臂聚乙二醇、单乙氧基三臂聚乙二醇、二甲氧基三臂聚乙二醇、二乙氧基三臂聚乙二醇，单甲氧基四臂聚乙二醇、单乙氧基四臂聚乙二醇、二甲氧基四臂聚乙二醇、二乙氧基四臂聚乙二醇、三甲氧基四臂聚乙二醇、三乙氧基四臂聚乙二醇；乙烯基聚乙二醇、二乙烯基聚乙二醇、乙烯基甲氧基聚乙二醇、乙烯基乙氧基聚乙二醇，丙烯酰基聚乙二醇、丙烯酰基甲氧基聚乙二醇、丙烯酰基乙氧基聚乙二醇，甲基丙烯酰基聚乙二醇、甲基丙烯酰基甲氧基聚乙二醇、甲基丙烯酰基乙氧基聚乙二醇，聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯；三臂聚乙二醇三丙烯酸酯、三臂聚乙二醇三甲基丙烯酸酯、三臂聚乙二醇二丙烯酸酯、三臂聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、三臂聚乙二醇单丙烯酸酯、三臂聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、单甲氧基三臂聚乙二醇二丙烯酸酯、单甲氧基三臂聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、单乙氧基三臂聚乙二醇二丙烯酸酯、单乙氧基三臂聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、双甲氧基三臂聚乙二醇丙烯酸酯、双甲氧基三臂聚乙二醇甲基丙烯酸酯、双乙氧基三臂聚乙二醇丙烯酸酯、双乙氧基三臂聚乙二醇甲基丙烯酸酯，甲氧基乙氧基乙烯基三臂聚乙二醇、甲氧基乙氧基三臂聚乙二醇丙烯酸酯、甲氧基乙氧基三臂聚乙二醇甲基丙烯酸酯，甲氧基乙烯基三臂聚乙二醇丙烯酸酯、甲氧基乙烯基三臂聚乙二醇甲基丙烯酸酯、乙氧基乙烯基三臂聚乙二醇丙烯酸酯、乙氧基乙烯基三臂聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基丙烯酰基三臂聚乙二醇甲基丙烯酸酯、乙氧基丙烯酰基三臂聚乙二醇甲基丙烯酸酯；四臂聚乙二醇四丙烯酸酯、四臂聚乙二醇四甲基丙烯酸酯、四臂聚乙二醇三丙烯酸酯、四臂聚乙二醇三甲基丙烯酸酯、四臂聚乙二醇二丙烯酸酯、四臂聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、四臂聚乙二醇丙烯酸酯、四臂聚乙二醇甲基丙烯酸酯、单甲氧基四臂聚乙二醇三丙烯酸酯、单甲氧基四臂聚乙二醇三甲基丙烯酸酯、单乙氧基四臂聚乙二醇三丙烯酸酯、单乙氧基四臂聚乙二醇三甲基丙烯酸酯、双甲氧基四臂聚乙二醇二丙烯酸酯、双甲氧基四臂聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、双乙氧基四臂聚乙二醇二丙烯酸酯、双乙氧基四臂聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、三甲氧基四臂聚乙二醇单丙烯酸酯、三甲氧基四臂聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、三乙氧基四臂聚乙二醇单丙烯酸酯、三乙氧基四臂聚乙二醇单甲基丙烯酸酯；聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、双臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物，乙烯基聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、丙烯酰基聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、甲基丙烯酰基聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物，二乙烯基双臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、单乙烯基双臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、二丙烯酰基双臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、单丙烯酰基双臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、二甲基丙烯酰基双臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、单甲基丙烯酰基双臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、甲氧基乙烯基双臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、甲氧基丙烯酰基双臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、甲氧基甲基丙烯酰基双臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、乙氧基乙烯基双臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、乙氧基丙烯酰基双臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、乙氧基甲基丙烯酰基双臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物；三乙烯基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、三丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、三甲基丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物，二乙烯基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、二丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、二甲基丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物，单乙烯基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、单丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、单甲基丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物，单甲氧基二乙烯基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、单甲氧基二丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、单甲氧基二甲基丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、单乙氧基二乙烯基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、单乙氧基二丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、单乙氧基二甲基丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物，双甲氧基单乙烯基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、双甲氧基单丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、双甲氧基单甲基丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、双乙氧基单乙烯基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、双乙氧基单丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、双乙氧基单甲基丙烯酰基三臂聚乙二醇- 聚二甲基硅氧烷共聚物，甲氧基乙氧基乙烯基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、甲氧基乙氧基丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、甲氧基乙氧基甲基丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物，甲氧基乙烯基丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、甲氧基乙烯基甲基丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、乙氧基乙烯基丙烯酰基三臂聚乙二醇 -聚二甲基硅氧烷共聚物、乙氧基乙烯基甲基丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、甲氧基丙烯酰基甲基丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、乙氧基丙烯酰基甲基丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物，其中的任意一种或者任意两种以上的混合物。

较佳地，所述的疏水材料主体为硅橡胶生料，所述的交联剂为硅橡胶交联剂；所述的微观结构调节剂的用量不高于10％。所述的硅橡胶交联剂主要是一类含有能与硅橡胶生料所含官能团反应的低分子量硅氧烷，其用量是根据硅橡胶生料的具体型号决定的，可以是10wt.％，还可能50wt.％等其他比例。

较佳地，所述的微观结构调节剂的用量为不高于5％；优选1-3％。

本发明还提供了一种抗组织黏附房水引流装置，包括引流盘、引流管，及用于连通所述的引流管和引流盘的引流孔道；其中，所述的引流盘由上述的智能化抗组织黏附的高分子复合材料制成。

该高分子复合材料可结构性抵抗蛋白质、细胞或组织的非特异性黏附。所述的由智能化抗组织黏附的高分子复合材料制成的引流盘，对蛋白质、细胞或组织黏附的抵抗作用来源于其特殊的表面微观结构；特别的，该抵抗作用来源于表面微观结构中的亲水相；更特别的，该抵抗作用来源于表面微观结构中的亲水相区域的高分子链段的特殊梳状分子结构，即梳状高分子链，其不支持蛋白、细胞或组织的贴壁黏附。

所述的特殊梳状分子结构指的是在材料界面的一侧(水相)形成亲水聚乙二醇分子链段层，类似河底的水草。如水草状的亲水聚合物分子层无法支持蛋白质的稳定黏附，也就无法支持细胞和组织的稳定黏附。这些黏附作用以贴壁黏附为基础，需要有稳定锚点，水草状结构无法提供锚定点，因此可以抵抗蛋白质黏附。

较佳地，所述的引流盘表面设有至少一凹槽结构，所述凹槽自引流孔道出口呈放射状分布，以方便房水引流，争取流体尽量均匀，因不均匀的流体可能引起组织应激反应。优选地，所述的引流盘表面凹槽内还设有通孔，用于连通引流盘正面和背面，可引导房水迅速引流弥散，并保持引流流速均匀稳定，降低对周围组织的冲击和刺激，减少应激反应。

较佳地，在所述的引流管与引流盘连接处还设有控流装置；优选地，该控流装置选择控流阀门，该控流阀门可以调节眼内压在合理范围内波动；当压力高于设定值，阀门打开，引导房水外流，降低眼内压；当压力下降到一定程度，阀门在材料张力作用下，恢复原位，重新关闭阀门，防止眼内压力过低，造成低眼压。具体来说，该控流阀门具有对开门结构，或者，等分结构。所述的对开门结构就是一般的两扇门结构，是用一个“工”字型刀具切出来的；类似于一般的有弹簧的两扇门，当有人通过时，用力推开，人通过后，撤掉推力，门自动关闭；硅橡胶的材料抗张力类似于弹簧，可以让门自然关闭，高压房水类似于人，会给门推力。

较佳地，所述的等分结构包含十字交叉四等分结构，或者，120度三等分结构。所述的四等分结构，就是用一个“十”字刀，切割一个圆形硅橡胶膜来形成；所述的三等分结构，是用一个“人”字型刀，切割一个圆形硅橡胶模来形成；工作模式如前面问题回复所述。

较佳地，所述的引流盘表面的静态接触角是0-110°；特别的，表面静态接触角是0-80°；特别的，表面静态接触角是10-50°。

一般情况下，材料表面水接触角越大，说明材料越疏水；材料表面水接触角越小，说明材料越亲水；蛋白(或细胞、组织)在材料表面的粘附性与材料表面的亲水性有直接关系，超亲水或超疏水的材料表面都不利于蛋白的黏附，一定程度的亲水性表面(或疏水性表面)有利于蛋白质的黏附。考虑到本发明的疏水材料主体是硅橡胶，自身有106°左右的接触角，而材料长期用于水环境下，因此本发明进行亲水处理，通过添加亲水的微量结构调节剂来调节材料表面亲水性，以抑制蛋白黏附。

本发明还提供了一种根据上述的抗组织黏附房水引流装置的制备方法，其包含：

步骤1，通过热模压硅橡胶预聚物来制备所述的引流盘：将硅橡胶预聚物直接混合，充分搅拌，排气，注塑进模具，再通过热模压成型法制备出所述引流盘；所述的硅橡胶预聚物包括硅橡胶生料、交联剂和微观结构调节剂；所述微观结构调节剂可与硅橡胶生料或所述交联剂发生化学反应，在形成硅橡胶主体分子网络(即，第一网络结构)过程中形成辅助分子网络结构(即，第二网络结构)；

步骤2，通过挤出工艺制备引流管；

步骤3，将引流管插入所述的引流孔道，通过化学共价粘接，连通引流管与引流盘。所述的化学共价粘接是指，通过少量硅橡胶生料与交联剂发生化学反应，并引发与之接触的固体硅橡胶材料表面发生化学反应，将两种固体硅橡胶材料粘结在一起，这里所述的少量硅橡胶生料和交联剂的混合物起到粘结剂作用。

本发明所述的具有智能化高分子复合材料结构的引流盘，其基体和表面的微观结构是动态变化的，可以根据外界接触环境的改变而相应调节，表现出抗组织黏附的特性。所述的引流盘表面的微观结构的亲水区域的大小及随外界环境的调节能力，取决于聚乙二醇分子链的链长(或分子量)或聚乙二醇分子链段的表面密度；所述的具有智能化高分子复合材料结构的引流盘，其表面为疏水连续相/亲水非连续相，或者疏水非连续相/亲水连续相。当该材料曝露于空气中时，材料内部微观结构基本是均匀的，可能存在纳米级别的小物质分相；但是当材料与水接触时，亲水的附属分子网络(即，第二网络结构)中的聚乙二醇分子链段会自发向水相运动，使材料与水接触的表面富含亲水分子链段，同时亲水链段相互排斥，即可形成梳状分子层(即，特殊梳状分子结构)；这是一种热力学平衡态向另一种热力学平衡态的转化过程，驱动力是外界接触环境对亲水分子链段的相似相容作用力，结束作用力是相似相容力与分子间相斥力和材料内部化学及物理作用的力学总平衡。

本发明的技术效果：提供了一种高分子复合材料，其具有智能化可调节自身物理性质的分子网络结构，能根据环境调节亲水性或疏水性，表现出抗组织黏附的特性。采用该高分子复合材料制成的青光眼房水引流装置，其引流盘表面微观结构可动态智能化调节，可抵抗蛋白、细胞或组织的非特异性黏附。且本发明的房水引流装置的生产工艺简单方便，所制备的房水引流装置能根据环境调节其基体内部和表面的聚合物分子构象，抑制蛋白、细胞和组织在引流盘表面的非特异性黏附，从根源上阻止引流盘周围组织瘢痕化进程，消除造成房水引流装置引流不畅的根本原因，提高房水引流装置植入术成功率。与现有房水引流装置相比，具有革命性的进步。

附图说明

图1a为本发明的一种智能化抗组织黏附的高分子复合材料在水环境下的微观结构示意图；

图1b为本发明的一种抗组织黏附房水引流装置结构示意图；

图1c为引流管与引流盘粘接状态示意图。

图2为引流盘材料表面静态接触角随着微观结构调节剂(甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯)添加量的变化曲线(接触角测量基于滴加水滴后60min所拍摄的照片来计算)。

图3为引流盘材料表面牛血清白蛋白(BSA)黏附量随着微观结构调节剂(甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯)添加量的变化柱状图。

图4为引流盘材料表面水静态接触角随时间动态变化照片和柱状图。

附图标记说明

引流盘 10

凹槽 11

通孔 12

引流孔道 13

控流装置 14

引流管 20

第一网络结构 101

第二网络结构 102

梳状分子结构 103。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。

所述的“具有化学反应官能团的聚乙二醇聚合物及其衍生物”中，具有化学反应官能团是指聚乙二醇分子结构中包含具有反应活性的官能团，如羟基、乙烯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基等；所述的衍生物是指具有化学反应官能团的聚乙二醇聚合物的衍生物，包含聚乙二醇链段，是以聚乙二醇链段为母体，氢原子或原子团被其他原子或原子团取代而衍生的一系列化合物，其具有聚乙二醇聚合物的功能特性，例如，聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物。

对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供的一种智能化抗组织黏附的高分子复合材料，该复合材料由疏水材料主体、交联剂及微观结构调节剂化学交联形成，所述的微观结构调节剂选自具有化学反应官能团的聚乙二醇聚合物及其衍生物的群组。

如图1a所示，该复合材料内部具有网络状微观结构，包含：疏水材料主体分子形成的第一网络结构101，及，聚乙二醇分子形成的第二网络结构102；该第二网络结构102依附于该第一网络结构101，第一网络结构与第二网络结构之间通过化学键或物理相互作用相连接，保持材料内部及表面的微观和宏观力学平衡。第一网络结构与第二网络结构之间以化学连接为主，然而，由于聚合物分子链比较长，聚集在一起必然发生分子链间的物理缠接，还有一些氢键相互作用和范德华力相互作用；再有，如果个别未发生化学反应的残留聚合物分子，也能通过物理相互作用，长期稳定存在于基体内。进一步地，所述第一网络结构表现为疏水性，所述第二网络结构表现为亲水性。因此，该高分子复合材料同时包含疏水机制和亲水机制，该两种机制可根据外界环境的变化，有侧重地体现出来，表现为一种智能化可自动调节的综合性能。在水环境下，靠近界面部分的聚乙二醇聚合物分子会发生迁移，暴露于水相、或者材料表面，同时亲水链段相互排斥，即可形成梳状分子结构103，梳状分子结构具有水草状结构，不支持蛋白、细胞或组织的贴壁黏附。

如图1b所示，一种抗组织黏附房水引流装置包括引流盘10和引流管20。引流盘10还设置有引流孔道13，通过该引流通道13连接所述的引流盘10 和引流管20。引流管20外径与引流孔道13的内径匹配，引流管20可插入引流孔道13，见图1c。

所述的引流盘10的表面设有若干凹槽11，所述凹槽11自引流孔道出口呈放射状分布，以方便房水引流，争取流体尽量均匀，因不均匀的流体可能引起组织应激反应。优选地，所述的引流盘表面凹槽11内还设有通孔12，用于连通引流盘正面和背面，可引导房水迅速引流弥散，并保持引流流速均匀稳定，降低对周围组织的冲击和刺激，减少应激反应。在所述的引流管20 与引流盘10连接处还设有控流装置14。一些实施例中，该控流装置14可选择控流阀门，控流阀门具有对开门结构，可以调节眼内压在合理范围内波动。

所述引流盘10由上述智能化高分子复合材料组成，该高分子复合材料具有第一网络结构101，以及依附于第一网络结构上的第二网络结构102；第二网络结构与第一网络结构之间通过化学键或物理相互作用相连接。所述第一网络结构表现为疏水性，所述第二网络结构表现为亲水性；所述的疏水性第一网络结构由硅橡胶材料组成，所述亲水性第二网络结构由聚乙二醇材料组成。

所述的具有智能化高分子复合材料结构的引流盘，其基体和表面的微观结构是动态变化的，可以根据外界接触环境的改变而相应调节，从空气环境下转入水环境下，材料表面亲水性会增强；所述的引流盘表面的微观结构的亲水区域的大小及随外界环境的调节能力，取决于聚乙二醇分子链的链长(或分子量)或聚乙二醇分子链段的表面密度，聚乙二醇分子量大小和表面分子链密度之间存在一定的补偿机制。一般来讲，分子链接枝密度一定，分子量越大，表面乙二醇重复单元密度越大；分子量一定，分子链接枝密度越大，表面乙二醇重复单元密度越大；因此分子量和分子链接枝密度之间有一定的替代关系，或补偿关系。

材料亲水相的大小在材料内部和表面可能存在差异，该差异是由于亲水性聚二乙醇高分子链段分布不均匀造成的；所述的具有智能化高分子复合材料结构的引流盘，其表面为疏水连续相/亲水非连续相。亲水相大小在材料内部和表面存在的差异是由聚合物分子链构象调整过程造成的，当材料接触水相，其靠近界面部分的聚乙二醇聚合物分子会发生迁移，暴露于水相、或者材料表面；而稍远一些的在材料基体内部的聚乙二醇聚合物分子由于交联点牵拉，没有足够距离到达材料表面，但会趋向于水界面，因此就造成材料内部亲水相较小、较分散，而靠近表面亲水相较大、较集中；进而呈现出一定的差异性。

所述的具有智能化高分子复合材料结构的引流盘，其对蛋白质、细胞或组织黏附的抵抗作用来源于其特殊的表面微观结构；特别的，所述引流盘对蛋白、细胞或组织黏附的抵抗作用来源于表面微观结构中的亲水相；更特别的，所述引流盘对蛋白、细胞或组织黏附的抵抗作用来源于表面微观结构中的亲水相区域的高分子链段的特殊梳状分子结构，梳状高分子链不支持蛋白或细胞的贴壁黏附。

实施例1

本发明提供的一种抗组织黏附房水引流装置的制备方法包含：

所述引流盘通过热模压硅橡胶预聚物来制备，而硅橡胶预聚物包括硅橡胶生料(即，所述的疏水材料主体)、交联剂(硅橡胶交联剂)和微观结构调节剂。所述微观结构调节剂可与硅橡胶生料或所述交联剂发生化学反应，在形成硅橡胶主体分子网络(即，第一网络结构)过程中形成辅助分子网络结构(即，第二网络结构)。所述的硅橡胶交联剂主要是一类能与硅橡胶生料分子发生化学反应的低分子量硅氧烷。

将所述的硅橡胶生料、交联剂和微观结构调节剂直接混合，充分搅拌，排气，注塑进模具，再通过热模压成型法制备出所述引流盘。

所述引流装置通过引流盘与引流管化学粘接而成，粘接位置在引流孔道内，粘接剂为硅橡胶预聚物；所述引流盘通过一体化热成型模压工艺制备，所述的引流管通过一体化热挤出工艺制备；控流阀门经过物理加工法制备，阀门是通过阀门专用刀冲切硅橡胶薄膜而成，该硅橡胶薄膜处于引流孔道的最里端出口(引流孔道出口)，接近引流盘放射性槽道的交叉点，该硅橡胶薄膜是一体化热模压成型引流盘时一并形成。所示的控流装置通过刀具切割法制备。

用于制备引流盘的硅橡胶预聚物中的所述微观结构调节剂为线性甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯，聚乙二醇分子链段的分子量为500，微量结构调节剂在硅橡胶预聚物中的添加比例为5.5％；通过上述制备方法制备的引流盘， 60分钟后其表面静态接触角是25.9°(如图2所示)。每平方厘米材料表面仅能黏附1.1μg/cm²的牛血清白蛋白(BSA)，相比无微观结构调节剂添加的样品表面38.02μg/cm²的蛋白质黏附量，抑制蛋白率达到了97.1％，具有显著的抗蛋白黏附能力(如图3所示)。

实施例2

制备方法与实施例1基本类似，不同之处如下文所述。

在所述的引流管与引流盘连接处所设有的控流阀门，具有十字交叉四等分结构。

用于制备引流盘的硅橡胶预聚物中的微观结构调节剂为聚乙二醇二甲基丙烯酸酯，其中，聚乙二醇分子链段分子量为700；微观结构调节剂在硅橡胶预聚物中的添加比例为2.5％。

本实施例制备的引流盘，60分钟后其表面静态接触角是34.8°。

实施例3

制备方法与实施例1基本类似，不同之处如下文所述。

在所述的引流管与引流盘连接处所设有的控流阀门，具有120度三等分结构。

用于制备引流盘的硅橡胶预聚物中的所述微观结构调节剂为线性甲基丙烯酰基聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物，其中，聚乙二醇分子链段分子量为 1300，聚二甲基硅氧烷链段的分子量为1200；微观结构调节剂在硅橡胶预聚物中的添加比例为3.0％。

本实施例制备的引流盘，60分钟后其表面静态接触角是8.6°。

实施例4

制备方法与实施例1基本类似，不同之处如下文所述。

用于制备引流盘的硅橡胶预聚物中的所述微观结构调节剂为甲氧基丙烯酰基双臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物，其中，共聚物中两个聚乙二醇链段的分子量各为1200，聚二甲基硅氧烷链段的分子量为350；微观结构调节剂在硅橡胶预聚物中的添加比例为1.5％。

本实施例制备的引流盘，其表面静态接触角是19.5°。

实施例5

制备方法与实施例1基本类似，不同之处如下文所述。

在所述的引流管与引流盘连接处所设有的控流阀门，具有120度三等分结构。

用于制备引流盘的硅橡胶预聚物中的所述微观结构调节剂为甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酰基聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物的混合物(1:1w/w)，其中，甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯中聚乙二醇分子链段分子量为500，甲基丙烯酰基聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物中聚乙二醇链段分子量为3600，聚二甲基硅氧烷分子量为800；微观结构调节剂在硅橡胶预聚物中的添加比例为1.0％。

材料表面的水接触角是动态变化的，随着时间推移逐渐趋于稳定，一般说接触角应该是指某一个时间点的接触角，或者足够长时间的稳定接触角。本发明所述的智能化调节硅橡胶表面遇到水相时会发生微相分离，材料表面亲水聚合物链段密度逐渐增大，材料亲水性逐渐增加，相应的水接触角也会逐渐下降，因此最终稳定的接触角就对应于微相分离完成后的材料表面亲水性。换句话说，接触角的变化，反映了材料表面聚合物构象调节过程。本实施例制备的引流盘，其表面静态接触角是31.6°(如图4所示)。

综上所述，本发明提供的抗组织黏附高分子复合材料，可以智能化自行调节其表面性质，该表面具有特殊纳米结构，可以抵抗蛋白、细胞和组织的非特异性黏附。采用该高分子复合材料制成青光眼房水引流装置，其引流盘表面微观结构可根据环境动态智能化调节，抵抗蛋白、细胞或组织的非特异性黏附，从根源上阻止引流盘周围组织瘢痕化进程，消除造成房水引流装置引流不畅的根本原因，进而提高房水引流装置植入术成功率。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (13)

1.一种智能化抗组织黏附的高分子复合材料，其特征在于，该复合材料由疏水材料主体、交联剂及微观结构调节剂化学交联形成，所述的微观结构调节剂选自具有化学反应官能团的聚乙二醇聚合物及其衍生物的群组。

2.如权利要求1所述的智能化抗组织黏附的高分子复合材料，其特征在于，该复合材料内部具有网络状微观结构，包含：疏水材料主体分子形成的第一网络结构，及，聚乙二醇分子形成的第二网络结构；该第二网络结构依附于该第一网络结构，第一网络结构与第二网络结构之间通过化学共价键或物理相互作用相连接，保持材料内部及表面的微观和宏观力学平衡；所述第一网络结构表现为疏水性，所述第二网络结构表现为亲水性。

3.如权利要求1所述的智能化抗组织黏附的高分子复合材料，其特征在于，所述的微观结构调节剂中，聚乙二醇链段的分子量为100-5000，优选聚乙二醇链段的分子量为200-2000；更优的，聚乙二醇链段的分子量为500-1000。

4.如权利要求1所述的智能化抗组织黏附的高分子复合材料，其特征在于，所述的具有化学反应官能团的聚乙二醇聚合物的衍生物包含：聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物。

5.如权利要求1所述的智能化抗组织黏附的高分子复合材料，其特征在于，所述微观结构调节剂包括但不限于：聚乙二醇、三臂聚乙二醇、四臂聚乙二醇，单甲氧基聚乙二醇、单乙氧基聚乙二醇，单甲氧基三臂聚乙二醇、单乙氧基三臂聚乙二醇、二甲氧基三臂聚乙二醇、二乙氧基三臂聚乙二醇，单甲氧基四臂聚乙二醇、单乙氧基四臂聚乙二醇、二甲氧基四臂聚乙二醇、二乙氧基四臂聚乙二醇、三甲氧基四臂聚乙二醇、三乙氧基四臂聚乙二醇；乙烯基聚乙二醇、二乙烯基聚乙二醇、乙烯基甲氧基聚乙二醇、乙烯基乙氧基聚乙二醇，丙烯酰基聚乙二醇、丙烯酰基甲氧基聚乙二醇、丙烯酰基乙氧基聚乙二醇，甲基丙烯酰基聚乙二醇、甲基丙烯酰基甲氧基聚乙二醇、甲基丙烯酰基乙氧基聚乙二醇，聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯；三臂聚乙二醇三丙烯酸酯、三臂聚乙二醇三甲基丙烯酸酯、三臂聚乙二醇二丙烯酸酯、三臂聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、三臂聚乙二醇单丙烯酸酯、三臂聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、单甲氧基三臂聚乙二醇二丙烯酸酯、单甲氧基三臂聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、单乙氧基三臂聚乙二醇二丙烯酸酯、单乙氧基三臂聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、双甲氧基三臂聚乙二醇丙烯酸酯、双甲氧基三臂聚乙二醇甲基丙烯酸酯、双乙氧基三臂聚乙二醇丙烯酸酯、双乙氧基三臂聚乙二醇甲基丙烯酸酯，甲氧基乙氧基乙烯基三臂聚乙二醇、甲氧基乙氧基三臂聚乙二醇丙烯酸酯、甲氧基乙氧基三臂聚乙二醇甲基丙烯酸酯，甲氧基乙烯基三臂聚乙二醇丙烯酸酯、甲氧基乙烯基三臂聚乙二醇甲基丙烯酸酯、乙氧基乙烯基三臂聚乙二醇丙烯酸酯、乙氧基乙烯基三臂聚乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基丙烯酰基三臂聚乙二醇甲基丙烯酸酯、乙氧基丙烯酰基三臂聚乙二醇甲基丙烯酸酯；四臂聚乙二醇四丙烯酸酯、四臂聚乙二醇四甲基丙烯酸酯、四臂聚乙二醇三丙烯酸酯、四臂聚乙二醇三甲基丙烯酸酯、四臂聚乙二醇二丙烯酸酯、四臂聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、四臂聚乙二醇丙烯酸酯、四臂聚乙二醇甲基丙烯酸酯、单甲氧基四臂聚乙二醇三丙烯酸酯、单甲氧基四臂聚乙二醇三甲基丙烯酸酯、单乙氧基四臂聚乙二醇三丙烯酸酯、单乙氧基四臂聚乙二醇三甲基丙烯酸酯、双甲氧基四臂聚乙二醇二丙烯酸酯、双甲氧基四臂聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、双乙氧基四臂聚乙二醇二丙烯酸酯、双乙氧基四臂聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、三甲氧基四臂聚乙二醇单丙烯酸酯、三甲氧基四臂聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、三乙氧基四臂聚乙二醇单丙烯酸酯、三乙氧基四臂聚乙二醇单甲基丙烯酸酯；聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、双臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物，乙烯基聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、丙烯酰基聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、甲基丙烯酰基聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物，二乙烯基双臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、单乙烯基双臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、二丙烯酰基双臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、单丙烯酰基双臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、二甲基丙烯酰基双臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、单甲基丙烯酰基双臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、甲氧基乙烯基双臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、甲氧基丙烯酰基双臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、甲氧基甲基丙烯酰基双臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、乙氧基乙烯基双臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、乙氧基丙烯酰基双臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、乙氧基甲基丙烯酰基双臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物；三乙烯基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、三丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、三甲基丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物，二乙烯基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、二丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、二甲基丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物，单乙烯基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、单丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、单甲基丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物，单甲氧基二乙烯基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、单甲氧基二丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、单甲氧基二甲基丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、单乙氧基二乙烯基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、单乙氧基二丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、单乙氧基二甲基丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物，双甲氧基单乙烯基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、双甲氧基单丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、双甲氧基单甲基丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、双乙氧基单乙烯基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、双乙氧基单丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、双乙氧基单甲基丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物，甲氧基乙氧基乙烯基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、甲氧基乙氧基丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、甲氧基乙氧基甲基丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物，甲氧基乙烯基丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、甲氧基乙烯基甲基丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、乙氧基乙烯基丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、乙氧基乙烯基甲基丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、甲氧基丙烯酰基甲基丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物、乙氧基丙烯酰基甲基丙烯酰基三臂聚乙二醇-聚二甲基硅氧烷共聚物，其中的任意一种或者任意两种以上的混合物。

6.如权利要求1所述的智能化抗组织黏附的高分子复合材料，其特征在于，所述的疏水材料主体为硅橡胶生料，所述的交联剂为硅橡胶交联剂；所述的微观结构调节剂的用量不高于10％。

7.如权利要求6所述的智能化抗组织黏附的高分子复合材料，其特征在于，所述的微观结构调节剂的用量为不高于5％；优选1-3％。

8.一种抗组织黏附房水引流装置，包括引流盘、引流管，及用于连通所述的引流管和引流盘的引流孔道；其特征在于，所述的引流盘由权利要求1-7中任意一项所述的智能化抗组织黏附的高分子复合材料制成。

9.如权利要求8所述的抗组织黏附房水引流装置，其特征在于，所述的引流盘表面设有至少一凹槽结构，所述凹槽自引流孔道出口呈放射状分布；优选地，所述的引流盘表面凹槽内还设有通孔，用于连通引流盘正面和背面。

10.如权利要求8所述的抗组织黏附房水引流装置，其特征在于，在所述的引流管与引流盘连接处还设有控流装置；优选地，该控流装置选择控流阀门，该控流阀门具有对开门结构，或者，等分结构。

11.如权利要求10所述的抗组织黏附房水引流装置，其特征在于，所述的等分结构包含十字交叉四等分结构，或者，120度三等分结构。

12.如权利要求8所述的抗组织黏附房水引流装置，其特征在于，所述的引流盘表面的静态接触角是0-110°；特别的，表面静态接触角是0-80°；特别的，表面静态接触角是10-50°。

13.一种根据权利要求8所述的抗组织黏附房水引流装置的制备方法，其特征在于，该方法包含：

步骤1，通过热模压硅橡胶预聚物来制备所述的引流盘：将硅橡胶预聚物直接混合，充分搅拌，排气，注塑进模具，再通过热模压成型法制备出所述引流盘；所述的硅橡胶预聚物包括硅橡胶生料、交联剂和微观结构调节剂；

步骤2，通过挤出工艺制备引流管；

步骤3，将引流管插入所述的引流孔道，通过化学共价粘接，连通引流管与引流盘。

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