CN117379587A - 组织粘合材料及其制备方法和应用 - Google Patents
组织粘合材料及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117379587A CN117379587A CN202311193456.XA CN202311193456A CN117379587A CN 117379587 A CN117379587 A CN 117379587A CN 202311193456 A CN202311193456 A CN 202311193456A CN 117379587 A CN117379587 A CN 117379587A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- adhesive material
- dopamine
- tissue adhesive
- diacrylate
- polyether
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 159
- 239000003106 tissue adhesive Substances 0.000 title claims abstract description 158
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 7
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims abstract description 75
- 125000004386 diacrylate group Chemical group 0.000 claims abstract description 75
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims abstract description 75
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 claims abstract description 68
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 43
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical class CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 50
- VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N dopamine Chemical compound NCCC1=CC=C(O)C(O)=C1 VYFYYTLLBUKUHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- 229960003638 dopamine Drugs 0.000 claims description 25
- 229920002674 hyaluronan Polymers 0.000 claims description 22
- 229960003160 hyaluronic acid Drugs 0.000 claims description 22
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 claims description 20
- JWYVGKFDLWWQJX-UHFFFAOYSA-N 1-ethenylazepan-2-one Chemical compound C=CN1CCCCCC1=O JWYVGKFDLWWQJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- SEACYXSIPDVVMV-UHFFFAOYSA-L eosin Y Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1C1=C2C=C(Br)C(=O)C(Br)=C2OC2=C(Br)C([O-])=C(Br)C=C21 SEACYXSIPDVVMV-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 13
- KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,4R,5S,6R)-3-Acetamido-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,4R,5S,6R)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylic acid Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N 0.000 claims description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 5
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 claims description 4
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 claims description 4
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 claims description 4
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 claims description 4
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 claims description 4
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 4
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- SQDAZGGFXASXDW-UHFFFAOYSA-N 5-bromo-2-(trifluoromethoxy)pyridine Chemical compound FC(F)(F)OC1=CC=C(Br)C=N1 SQDAZGGFXASXDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001287 Chondroitin sulfate Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 claims description 3
- 108010022355 Fibroins Proteins 0.000 claims description 3
- 229940059329 chondroitin sulfate Drugs 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 3
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 claims description 3
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 claims description 3
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 claims description 3
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 58
- -1 dopamine modified methacrylic acid Chemical class 0.000 description 27
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 24
- 210000004087 cornea Anatomy 0.000 description 24
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 13
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 13
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 13
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 12
- 206010057040 Temperature intolerance Diseases 0.000 description 10
- 230000008543 heat sensitivity Effects 0.000 description 10
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 description 9
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 9
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 8
- 229940075469 tissue adhesives Drugs 0.000 description 7
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 6
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 6
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 5
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 5
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 5
- WOAHJDHKFWSLKE-UHFFFAOYSA-N 1,2-benzoquinone Chemical group O=C1C=CC=CC1=O WOAHJDHKFWSLKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N catechol Chemical group OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000004410 intraocular pressure Effects 0.000 description 4
- 239000008055 phosphate buffer solution Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- LMDZBCPBFSXMTL-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide Chemical compound CCN=C=NCCCN(C)C LMDZBCPBFSXMTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 3
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 3
- 206010051559 Corneal defect Diseases 0.000 description 3
- CTENFNNZBMHDDG-UHFFFAOYSA-N Dopamine hydrochloride Chemical compound Cl.NCCC1=CC=C(O)C(O)=C1 CTENFNNZBMHDDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NQTADLQHYWFPDB-UHFFFAOYSA-N N-Hydroxysuccinimide Chemical compound ON1C(=O)CCC1=O NQTADLQHYWFPDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 3
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 3
- 229960001149 dopamine hydrochloride Drugs 0.000 description 3
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 3
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 3
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 3
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 3
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 3
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 3
- 235000005811 Viola adunca Nutrition 0.000 description 2
- 240000009038 Viola odorata Species 0.000 description 2
- 235000013487 Viola odorata Nutrition 0.000 description 2
- 235000002254 Viola papilionacea Nutrition 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000000227 bioadhesive Substances 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 210000003560 epithelium corneal Anatomy 0.000 description 2
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 2
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 2
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 2
- 210000004969 inflammatory cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012014 optical coherence tomography Methods 0.000 description 2
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 102000029816 Collagenase Human genes 0.000 description 1
- 108060005980 Collagenase Proteins 0.000 description 1
- 102000009123 Fibrin Human genes 0.000 description 1
- 108010073385 Fibrin Proteins 0.000 description 1
- BWGVNKXGVNDBDI-UHFFFAOYSA-N Fibrin monomer Chemical compound CNC(=O)CNC(=O)CN BWGVNKXGVNDBDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 206010030043 Ocular hypertension Diseases 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 208000035965 Postoperative Complications Diseases 0.000 description 1
- 239000004830 Super Glue Substances 0.000 description 1
- 208000002847 Surgical Wound Diseases 0.000 description 1
- 239000004826 Synthetic adhesive Substances 0.000 description 1
- 206010048031 Wound dehiscence Diseases 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 1
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 1
- 230000002925 chemical effect Effects 0.000 description 1
- 229940045110 chitosan Drugs 0.000 description 1
- 229960002424 collagenase Drugs 0.000 description 1
- 210000000399 corneal endothelial cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000003683 corneal stroma Anatomy 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 229960002086 dextran Drugs 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 210000000871 endothelium corneal Anatomy 0.000 description 1
- 230000007515 enzymatic degradation Effects 0.000 description 1
- 210000002919 epithelial cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 229950003499 fibrin Drugs 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000036573 scar formation Effects 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 210000002536 stromal cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000008542 thermal sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L24/00—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices
- A61L24/04—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices containing macromolecular materials
- A61L24/10—Polypeptides; Proteins
- A61L24/104—Gelatin
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L24/00—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices
- A61L24/001—Use of materials characterised by their function or physical properties
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L24/00—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices
- A61L24/04—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices containing macromolecular materials
- A61L24/046—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices containing macromolecular materials obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L24/00—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices
- A61L24/04—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices containing macromolecular materials
- A61L24/08—Polysaccharides
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L24/00—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices
- A61L24/04—Surgical adhesives or cements; Adhesives for colostomy devices containing macromolecular materials
- A61L24/10—Polypeptides; Proteins
- A61L24/108—Specific proteins or polypeptides not covered by groups A61L24/102 - A61L24/106
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
本公开提供一种组织粘合材料及其制备方法和应用，组织粘合材料包括：多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子、聚醚F127二丙烯酸酯和光引发剂，光引发剂引发多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子自身发生交联、引发聚醚F127二丙烯酸酯自身发生交联、以及引发多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子与聚醚F127二丙烯酸酯之间发生交联。根据本公开，能够提供一种在湿润环境中也能较稳固地黏合至生物组织的组织粘合材料及其制备方法和应用。
Description
技术领域
本公开涉及生物医学工程产业领域，具体涉及一种组织粘合材料及其制备方法和应用。
背景技术
外科手术中通常需对伤口或切口进行缝合，目前通常使用缝线来进行缝合，但在眼科手术中，缝线缝合对于手术操作要求较高，且可能会导致一些术后并发症，例如术后拆除缝线时对组织造成二次伤害或形成瘢痕。因此，在眼科手术中，使用组织粘合剂替代手术缝线具有明显优势。
生物粘合性材料是具有组织粘合能力的一类生物材料，能够通过材料的化学与物理作用实现伤口粘合。目前开发了多种生物组织粘合材料，主要包括天然组织粘合剂和合成组织粘合剂，常见的天然组织粘合剂包括基于纤维蛋白、明胶、胶原蛋白、多糖、多肽等的粘合剂，这些粘合剂具有生物相容性好、安全性高的优点；常见的合成粘合剂包括氰基丙烯酸盐粘合剂和聚乙二醇粘合剂，这些粘合剂具有粘合强度高的优点。
然而，很多应用场景中，组织或需要粘合的伤口会处于湿润环境或浸没于液体中，湿润环境会影响粘合剂的黏合性能，且粘合剂存在被生物组织上的液体稀释或冲刷导致的黏合性能降低或粘合剂发生移位的风险。
发明内容
本公开有鉴于上述现有技术的状况而完成，其目的在于提供一种在湿润环境中也能稳固地黏合至生物组织的组织粘合材料及其制备方法和应用。
为此，本公开的第一方面提供一种组织粘合材料，包括：多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子、聚醚F127二丙烯酸酯和光引发剂，所述光引发剂引发所述多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子自身发生交联、引发聚醚F127二丙烯酸酯自身发生交联、以及引发所述多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子与聚醚F127二丙烯酸酯之间发生交联。
在本公开的组织粘合材料中，光引发剂能够引发多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子和聚醚F127二丙烯酸酯自身发生交联，以及引发多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子与聚醚F127二丙烯酸酯之间发生交联，能够使组织粘合材料形成三维交联网络结构，进而使组织粘合材料具有良好的力学性能、热稳定性和耐酶解能力；聚醚F127二丙烯酸酯能够与生物组织表面结合，从而提高组织粘合材料的粘附性能，此外，聚醚F127二丙烯酸酯具有热敏性，且相变温度与人体温度接近，在组织粘合材料施加至生物组织表面时，组织粘合材料能够从溶液转变为凝胶，从而能够减少组织粘合材料被生物组织表面中的水稀释的情况，另外转变为凝胶也能增加自身的粘度，减少组织粘合材料被水冲刷而造成的移位的情况；多巴胺具有氧化邻醌形式和未氧化邻苯二酚形式，能够与生物组织表面发生反应，进而能够使组织粘合材料在湿润环境中也能更加稳固地黏合至生物组织。
在本公开的第一方面所涉及的组织粘合材料中，可选地，所述甲基丙烯酰化天然高分子选自甲基丙烯酰化明胶、甲基丙烯酰化丝素蛋白、甲基丙烯酰化透明质酸、甲基丙烯酰化硫酸软骨素、甲基丙烯酰化海藻酸钠、甲基丙烯酰化壳聚糖和甲基丙烯酰化葡聚糖的至少一种。由此，能够有利于使组织粘合材料具有良好的生物相容性、粘度和透光性。
在本公开的第一方面所涉及的组织粘合材料中，可选地，在所述组织粘合材料中，所述多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子与聚醚F127二丙烯酸酯的质量比为1:4至1:20。由此，能够使组织粘合材料在施加至生物组织表面时具有良好的可注射性和热敏性，固化后能够具有适宜的力学性能、稳定性和粘合强度。
在本公开的第一方面所涉及的组织粘合材料中，可选地，在所述组织粘合材料中，所述多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子与聚醚F127二丙烯酸酯的质量比为1:4。由此，有利于使组织粘合材料在较短的光照时间下实现固化（交联）。
在本公开的第一方面所涉及的组织粘合材料中，可选地，所述光引发剂包括曙红Y、三乙醇胺和N-乙烯基己内酰胺。在这种情况下，光引发剂能够在可见光的条件下产生活性自由基，进而引发交联反应。
本公开的第二方面提供一种组织粘合材料的制备方法，包括：使多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子、聚醚F127二丙烯酸酯以及光引发剂溶解于溶剂，得到混合溶液；使所述混合溶液施加至生物组织；使用可见光照射所述生物组织，得到所述组织粘合材料；其中，所述光引发剂引发所述多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子自身发生交联、引发聚醚F127二丙烯酸酯自身发生交联、以及引发所述多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子与聚醚F127二丙烯酸酯之间发生交联。
在本公开的制备方法得到的组织粘合材料中，光引发剂能够引发多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子和聚醚F127二丙烯酸酯自身发生交联，以及引发多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子与聚醚F127二丙烯酸酯之间发生交联，能够使组织粘合材料形成三维交联网络结构，进而使组织粘合材料具有良好的力学性能、热稳定性和耐酶解能力；聚醚F127二丙烯酸酯能够与生物组织表面结合，从而提高组织粘合材料的粘附性能，此外，聚醚F127二丙烯酸酯具有热敏性，且相变温度与人体温度接近，在组织粘合材料施加至生物组织表面时，组织粘合材料能够从溶液转变为凝胶，从而能够减少组织粘合材料被生物组织表面中的水稀释的情况，另外转变为凝胶也能增加自身的粘度，减少组织粘合材料被水冲刷而造成的移位的情况；多巴胺具有氧化邻醌形式和未氧化邻苯二酚形式，能够与生物组织表面发生反应，进而能够使组织粘合材料在湿润环境中也能更加稳固地黏合至生物组织。
在本公开的第二方面所涉及的制备方法中，可选地，所述光引发剂包括曙红Y、三乙醇胺和N-乙烯基己内酰胺。在这种情况下，光引发剂能够在可见光的条件下产生活性自由基，进而引发交联反应。
在本公开的第二方面所涉及的制备方法中，可选地，在所述混合溶液中，所述多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子的质量体积比为1%至5%，聚醚F127二丙烯酸酯的质量体积比为20%至30%，曙红Y的浓度为0.05毫摩尔至0.25毫摩尔，三乙醇胺的质量体积比为1.5%至3%，N-乙烯基己内酰胺的质量体积比为1%至2%。由此，能够有利于组织粘合材料具有适宜的热敏性、力学性能、稳定性和粘合强度。
在本公开的第二方面所涉及的制备方法中，可选地，所述可见光的波长为500nm至800nm，照射的时长为30秒至300秒。由此，能够使光引发剂在适宜波长和时长的光照射下产生活性自由基，引发交联反应，从而有利于使合成的组织粘合材料具有适宜的力学性能、稳定性和粘合强度。
本公开的第三方面提供一种组织粘合材料在眼科手术中的应用，所述组织粘合材料包括：多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子、聚醚F127二丙烯酸酯和光引发剂，所述光引发剂引发所述多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子自身发生交联、引发聚醚F127二丙烯酸酯自身发生交联、以及引发所述多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子与聚醚F127二丙烯酸酯之间发生交联。
在本公开的应用中，组织粘合材料中的光引发剂能够引发多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子和聚醚F127二丙烯酸酯自身发生交联，以及引发多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子与聚醚F127二丙烯酸酯之间发生交联，能够使组织粘合材料形成三维交联网络结构，进而使组织粘合材料具有良好的力学性能、热稳定性和耐酶解能力；聚醚F127二丙烯酸酯能够与生物组织表面结合，从而提高组织粘合材料的粘附性能，此外，聚醚F127二丙烯酸酯具有热敏性，且相变温度与人体温度接近，在组织粘合材料施加至生物组织表面时，组织粘合材料能够从溶液转变为凝胶，从而能够减少组织粘合材料被生物组织表面中的水稀释的情况，另外转变为凝胶也能增加自身的粘度，减少组织粘合材料被水冲刷而造成的移位的情况；多巴胺具有氧化邻醌形式和未氧化邻苯二酚形式，能够与生物组织表面发生反应，进而能够使组织粘合材料在湿润环境中也能更加稳固地黏合至生物组织。
根据本公开，能够提供一种在湿润环境中也能较稳固地黏合至生物组织的组织粘合材料及其制备方法和应用。
附图说明
图1是示出了本公开所涉及的组织粘合材料的合成示意图。
图2是示出了本公开所涉及的组织粘合材料的制备方法的流程图。
图3是示出了本公开实施例所涉及的组织粘合材料在不同温度下的形态图。
图4是示出了本公开实施例所涉及的组织粘合材料在不同光照条件下的形态图。
图5是示出了本公开实施例所涉及的组织粘合材料的爆破压力测试结果图。
图6是示出了本公开实施例所涉及的组织粘合材料的透光率测试结果图。
图7是示出了本公开实施例所涉及的组织粘合材料的耐降解能够测试结果图。
图8是示出了本公开实施例所涉及的组织粘合材料的可注射性能测试结果图。
图9是示出了本公开实施例所涉及的组织粘合材料的耐水性能测试结果图。
图10是示出了本公开实施例所涉及的组织粘合材料的生物相容性测试结果图。
图11是示出了本公开实施例所涉及的组织粘合材料用于穿透性角膜伤口闭合术的结果图。
图12是示出了本公开实施例所涉及的组织粘合材料用于穿透性角膜缺损封堵及填充修复术的结果图。
具体实施方式
下面详细叙述本公开的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本公开，而不能解释为对本公开的限制。
本领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本公开所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。
还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于理解本公开，下面结合附图以具体实施例对本公开作进一步解释说明，且具体实施例并不构成对本公开实施例的限定。本领域技术人员应该理解，附图只是实施例的示意图，附图中的部件并不一定是实施本公开所必须的。
本公开第一方面涉及一种组织粘合材料。本公开的组织粘合材料也可以称为粘合材料、组织黏合剂、密封剂、生物粘合剂或组织胶水，用于使生物组织进行粘合，例如可以使组织的伤口或者手术切口进行粘合，或者使受体组织与供体组织进行粘合。
本公开的组织粘合剂能够用于各种外科手术中，促进组织的粘合。特别地，本公开的组织粘合剂能够用于人或其他动物的眼科手术中，例如角膜供体移植、角膜与结膜缺损填充、角膜伤口闭合、角膜与结膜缺损填充等手术。
在一些示例中，组织粘合材料可以包括甲基丙烯酰化天然高分子。由此，能够通过甲基丙烯基使甲基丙烯酰化天然高分子之间发生交联。
在一些示例中，组织粘合材料可以包括多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子。在这种情况下，多巴胺具有氧化邻醌形式和未氧化邻苯二酚形式，能够与生物组织表面发生反应，进而能够使组织粘合材料在湿润环境中也能更加稳固地黏合至生物组织；甲基丙烯酰化天然高分子能够在引发剂和光照的作用下发生交联形成交联网络，进而能够提高组织粘合剂的力学性能、耐酶解能力和粘合性能。
在一些示例中，组织粘合材料可以包括聚醚F127二丙烯酸酯。在这种情况下，聚醚F127二丙烯酸酯能够与生物组织表面结合，从而提高组织粘合材料的粘附性能，此外，聚醚F127二丙烯酸酯具有热敏性，且相变温度与人体温度接近，在组织粘合材料施加至生物组织表面时，组织粘合材料能够从溶液转变为凝胶，从而能够减少组织粘合材料被生物组织表面中的水稀释的情况，另外转变为凝胶也能增加自身的粘度，减少组织粘合材料被水冲刷而造成的移位的情况。
在一些示例中，组织粘合材料可以包括光引发剂。在一些示例中，光引发剂在收到光照射后，能够吸收光能并将其转化为化学反应能，使自身处于能量激发状态，产生活性自由基。进而，光引发剂能够引发部分基团的交联反应，例如能够引发甲基丙烯酰基、乙烯基的交联反应。
在一些示例中，光引发剂可以引发多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子自身发生交联。在一些示例中，光引发剂可以引发聚醚F127二丙烯酸酯自身发生交联。在一些示例中，光引发剂可以引发多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子与聚醚F127二丙烯酸酯发生交联。
在一些示例中，光引发剂能够同时引发多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子和聚醚F127二丙烯酸酯的自身和之间发生交联。由此，能够使组织粘合材料形成三维交联网络结构，进而使组织粘合材料具有良好的力学性能和耐酶解能力。
在一些示例中，多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子中，甲基丙烯酰基的接枝率可以为20%至80%。例如，甲基丙烯酰基的接枝率可以为20%、30%、40%、50%、60%、70%或80%。在一些示例中，优选地，多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子中，甲基丙烯酰基的接枝率可以为30%至50%。例如，甲基丙烯酰基的接枝率可以为30%、40%或50%。由此，能够使组织粘合材料具有适宜的力学性能、粘合强度和稳定性。
在一些示例中，多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子可以是指多巴胺与天然高分子分子中的羧基（－COOH）发生反应，形成多巴胺和天然高分子共价键连接的化学结构。由此，能够在天然高分子的基础上引入多巴胺基团，使组织粘合材料能够具有多巴胺的化学属性，提高组织粘合材料的附着能力和生物相容性。
在一些示例中，多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子可以通过如下方法得到：将甲基丙烯酰化天然高分子溶解于水，添加1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺（EDC）、N-羟基琥珀酰亚胺和盐酸多巴胺（NHS）进行活化羧基，添加盐酸多巴胺进行改性，其中，甲基丙烯酰化天然高分子、EDC、NHS和盐酸多巴胺的质量比可以为（4~8）：1：1：（2~4），过夜反应后将反应后的液体装入8000Da~14000Da的透析袋中透析，冷冻干燥获得多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子。
在一些示例中，多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子中，天然高分子可以选自明胶、丝素蛋白、透明质酸、硫酸软骨素、海藻酸钠、壳聚糖和葡聚糖中的至少一种。由此，能够有利于使组织粘合材料具有良好的生物相容性、粘度和透光性。
在一些示例中，优选地，天然高分子可以为透明质酸。换言之，组织粘合材料可以包含多巴胺改性的甲基丙烯酰化透明质酸。由此，能够有利于使组织粘合材料具有良好的保湿性、生物相容性、粘度和透光性。
在一些示例中，在组织粘合材料中，多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子与聚醚F127二丙烯酸酯的质量比可以为1:4至1:20。例如，多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子与聚醚F127二丙烯酸酯的质量比可以为1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:11、1:12、1:13、1:14、1:15、1:16、1:17、1:18、1:19、1:20。由此，能够使组织粘合材料在施加至生物组织表面时具有良好的可注射性和热敏性，固化后能够具有适宜的力学性能、稳定性和粘合强度。
在一些示例中，优选地，在组织粘合材料中，多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子与聚醚F127二丙烯酸酯的质量比可以为1:4至1:10。例如，多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子与聚醚F127二丙烯酸酯的质量比可以为1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9或1:10。由此，能够使组织粘合材料在施加至生物组织表面时具有良好的可注射性和热敏性，固化后能够具有适宜的力学性能、稳定性和粘合强度。在一些示例中，优选地，在组织粘合材料中，多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子与聚醚F127二丙烯酸酯的质量比可以为1:4。由此，有利于使组织粘合材料在较短的光照时间下实现固化（交联）。
在一些示例中，光引发剂可以包括曙红Y（Eosin Y）、三乙醇胺（TEA）和N-乙烯基己内酰胺（NVC）。在一些示例中，光引发剂可以为曙红Y、三乙醇胺和N-乙烯基己内酰胺的混合物。在这种情况下，光引发剂能够在可见光的条件下产生活性自由基，进而引发交联反应，由此，组织粘合材料应用于眼科手术时，能够使用可见光来引发交联反应，进而能够减少因使用紫外光对眼睛造成的潜在损害。
图1是示出了本公开所涉及的组织粘合材料的合成示意图。如图1所示，将含有多巴胺改性的甲基丙烯酰化透明质酸和聚醚F127二丙烯酸酯的溶液注射至生物组织，溶液与生物组织接触时，溶液自身的温度升高至接近体温，此时聚醚F127二丙烯酸酯由于其热敏性发生相变，溶液能够转变为凝胶状态，随后在可见光和光引发剂的作用下，引发多巴胺改性的甲基丙烯酰化透明质酸和聚醚F127二丙烯酸酯自身及之间发生交联反应，形成三维交联网络，进而能够提高组织粘合剂的力学性能、耐酶解能力和粘合性能；而且，多巴胺能够与生物组织表面发生反应，进而能够使组织粘合材料在湿润环境中也能更加稳固地黏合至生物组织；聚醚F127二丙烯酸酯能够与生物组织表面形成氢键结合，进而能够提高组织粘合材料的黏合性能。
本公开第二方面涉及一种组织粘合材料的制备方法。在一些示例中，如图2所示，组织粘合材料的制备方法可以包括：使多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子、聚醚F127二丙烯酸酯以及光引发剂溶解于溶剂，得到混合溶液（步骤S10）、使混合溶液施加至生物组织（步骤S20）和使用可见光照射生物组织，得到组织粘合材料（步骤S30）。
在一些示例中，在步骤S10中，溶剂可以为磷酸缓冲液。由此，能够为混合溶液的酸碱度提供缓冲作用。
在一些示例中，在步骤S10中，可以在0℃至4℃的温度条件下使聚醚F127二丙烯酸酯溶解于磷酸缓冲液。由此，能够有利于抑制聚醚F127二丙烯酸酯因温度过高而导致发生相变。
在一些示例中，在步骤S10中，混合溶液中，多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子的质量体积比可以为1%至5%。例如，混合溶液中，多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子的质量体积比可以为1%、2%、3%、4%或5%。在一些示例中，混合溶液中，聚醚F127二丙烯酸酯的质量体积比可以为20%至30%。例如，混合溶液中，聚醚F127二丙烯酸酯的质量体积比可以为20%、22%、25%、27%或30%。由此，能够有利于组织粘合材料具有适宜的热敏性、力学性能、稳定性和粘合强度。
在本公开中，质量体积比可以是指g/100mL。例如，某溶质在溶液中的质量体积比为1%，可以是指1g物质溶于溶剂获得100mL溶液。
在一些示例中，混合溶液中，曙红Y的浓度可以为0.05mM至0.25mM。例如，混合溶液中，曙红Y的浓度可以为0.05mM、0.1mM、0.15mM、0.2mM或0.25mM。在一些示例中，混合溶液中，三乙醇胺的质量体积比可以为1.5%至3%。例如，混合溶液中，三乙醇胺的质量体积比可以为1.5%、1.875%、2%、2.25%、2.5%、2.75%或3%。在一些示例中，混合溶液中，N-乙烯基己内酰胺的质量体积比可以为1%至2%。例如，混合溶液中，N-乙烯基己内酰胺的质量体积比可以为1%、1.25%、1.5%、1.75%或2%。由此，能够有利于交联反应的进行，使交联得到的组织粘合材料具有适宜的力学性能、稳定性和粘合强度，且能够有利于使组织粘合材料的颜色较浅，进而减少对透光性的影响。
在一些示例中，在步骤S20中，可以通过注射器使混合溶液加至生物组织表面。在一些示例中，可以使混合溶液覆盖待粘合的伤口或切口。
在一些示例中，在步骤S30中，可以使用波长为500nm至800nm的可见光照射生物组织，以使组织粘合剂发生交联。例如，可以使用包括波长可以为500nm、550nm、600nm、700nm和800nm的可见光进行照射生物组织。由此，能够使光引发剂转变为能量激发状态，进而引发交联反应的进行。此外，在眼科手术的应用中，能够使用可见光来引发交联反应，进而能够减少因使用紫外光或蓝紫光对眼睛造成的潜在损害。
在一些示例中，在步骤S30中，优选地，可以使用波长为520nm至600nm的可见光照射生物组织。例如，可以使用包括波长可以为520nm、550nm、580nm和600nm的可见光进行照射生物组织。在一些示例中，可以使用包含波长为550nm左右的光线的白光光源。由此，能够有利于使光引发剂转变为能量激发状态，进而引发交联反应的进行，且能够有利于减少因使用紫外光或蓝紫光对眼睛造成的潜在损害。
在一些示例中，在步骤S30中，可见光照射的时长可以为30秒至300秒。例如，可见光照射的时长可以为30秒、60秒、90秒、120秒、150秒、180秒、210秒、240秒、270秒或300秒。在一些示例中，优选地，可见光照射的时长可以为60秒至240秒。例如，可见光的照射时长可以为60秒、90秒、120秒、150秒、180秒、210秒或240秒。由此，能够使交联反应得到的组织粘合材料具有适宜的力学性能、粘合性能和稳定性。
在一些示例中，在步骤S30中，可见光的照射功率密度可以为50mW/cm2至150mW/cm2。例如，可见光的照射功率密度可以为50mW/cm2、80mW/cm2、100mW/cm2、120mW/cm2或150mW/cm2。由此，能够使交联反应得到的组织粘合材料具有适宜的力学性能、粘合性能和稳定性。
本公开第三方面涉及一种组织粘合材料在眼科手术中的应用。其中，组织粘合材料为本公开第一方面所描述的组织粘合材料，具体可以参见前述内容，在此不再赘述。
在一些示例中，眼科手术可以包括角膜供体移植手术、角膜与结膜缺损填充手术、角膜伤口闭合手术和角膜与结膜缺损填充手术。
本公开中，还可以使聚醚F127二丙烯酸酯、光引发剂、多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子具有适宜的浓度和配比，和/或使甲基丙烯酰化天然高分子具有适宜的接枝率，和/或使用适宜波长、适宜时间、适宜强度的光照射，各个参数之间彼此关联与制约，相互协同，综合得到组织粘合材料，使组织粘合材料能够兼具良好的可注射性、热敏性、耐水性、透光率、生物相容性、力学强度、粘合强度及耐酶解能力。
下面，结合实施例进一步对本公开所涉及的组织粘合材料进行详细的解释，但是不应把它们理解为对本公开保护范围的限定。
在本实施例中，如无特别说明，所使用的材料、试剂和仪器均为普通市售获得，操作流程按照试剂或仪器的说明书进行。
[实施例]
（1）将多巴胺改性的甲基丙烯酰化透明质酸（甲基丙烯酰接枝率为35%）在45℃水浴条件下溶解于浓度为0.05mM曙红Y、质量体积比为1.875%的三乙醇胺、质量体积比为1.25%的N-乙烯基己内酰胺的PBS溶液（磷酸缓冲液），充分溶解后冷却至室温；
（2）将聚醚F127二丙烯酸酯在0℃冰浴条件下溶解于浓度为0.05mM曙红Y、质量体积比为1.875%的三乙醇胺、质量体积比为1.25%的N-乙烯基己内酰胺的PBS溶液，充分溶解后暂存于0℃冰浴；
（3）将步骤（1）与步骤（2）得到的溶液混合得到混合溶液，分别使多巴胺改性的甲基丙烯酰化透明质酸在混合溶液中的质量体积比为5%、聚醚F127二丙烯酸酯在混合溶液中的质量体积比为15%（也即多巴胺改性的甲基丙烯酰化透明质酸与聚醚F127二丙烯酸酯的质量比为1:3），该混合溶液标记为F15HD5；以及使多巴胺改性的甲基丙烯酰化透明质酸在混合溶液中的质量体积比为5%、聚醚F127二丙烯酸酯在混合溶液中的质量体积比为20%（也即多巴胺改性的甲基丙烯酰化透明质酸与聚醚F127二丙烯酸酯的质量比为1:4），该混合溶液标记为F20HD5；以及使多巴胺改性的甲基丙烯酰化透明质酸在混合溶液中的质量体积比为3%、聚醚F127二丙烯酸酯在混合溶液中的质量体积比为20%（也即多巴胺改性的甲基丙烯酰化透明质酸与聚醚F127二丙烯酸酯的质量比为3:20），该混合溶液标记为F20HD3；以及使多巴胺改性的甲基丙烯酰化透明质酸在混合溶液中的质量体积比为1%、聚醚F127二丙烯酸酯在混合溶液中的质量体积比为20%（也即多巴胺改性的甲基丙烯酰化透明质酸与聚醚F127二丙烯酸酯的质量比为1:20），该混合溶液标记为F20HD1；以及使多巴胺改性的甲基丙烯酰化透明质酸在混合溶液中的质量体积比为0%、聚醚F127二丙烯酸酯在混合溶液中的质量体积比为20%，该混合溶液标记为F20。
（4）将温度从20℃升至37℃再降至20℃，观察混合溶液F15HD5和F20HD5的性状变化。
图3是示出了本公开实施例所涉及的组织粘合材料在不同温度下的形态图，结果如图3所示，F15HD5的混合溶液，在升温和降温过程中均保持为液体状态；F20HD5的混合溶液，在从20℃升温至37℃时转变为凝胶状态，在从37℃降温至20℃时从凝胶转变为液体。在从20℃升温至37℃时同时给与可见光照射，F20HD5的混合溶液从液体转变为凝胶，从37℃降温至20℃时，依然保持凝胶状态。
综上可知，混合溶液中，聚醚F127二丙烯酸酯的质量体积浓度需要超过15%（多巴胺改性的甲基丙烯酰化透明质酸与聚醚F127二丙烯酸酯的质量比为1:3时）才能使混合溶液具有热敏性，能够在37℃的条件下发生相变。在没有可见光的条件下，聚醚F127二丙烯酸酯的凝胶化是可逆的，但是可见光照射交联后，聚醚F127二丙烯酸酯的凝胶化则失去了可逆性。
（5）对F20HD5、F20HD3和F20HD1的混合溶液使用LED灯照射，观察形态变化、测量爆破压力。
图4是示出了本公开实施例所涉及的组织粘合材料在不同光照条件下的形态图，其中虚线框内的为固化状态。由图4可知，F20HD5的混合溶液在照射15秒时即可发生固化，F20HD3和F20HD1的混合溶液在照射30秒时可发生固化，F20需照射60秒才能发生固化。另外从图4可以知道，F20HD5的混合溶液在自然光照射的条件下，240秒（4分钟）内均不会发生固化。因此，多巴胺改性的甲基丙烯酰化透明质酸与聚醚F127二丙烯酸酯的质量比为1:4的组织粘合材料的固化时间最短，且暴露在自然光条件下4分钟内不会发生固化，由此能够有利于手术操作者的操作，例如手术操作者可以不用在避光条件下进行操作，进而能够提高手术操作者的便捷性，且能够为手术操作者提供时间窗口，能够具有充足的时间进行手术调整，调整完成后再给予LED灯（SFL1236，飞利浦）照射进行固化，LED灯光照射的功率密度为100mW/cm2。
用于眼科手术时，组织粘合材料需要具有良好的黏合性能和承受眼高压的能力，通过测量爆破压力来进行量化。图5是示出了本公开实施例所涉及的组织粘合材料的爆破压力测试结果图，结果如图5所示，由图5可知，F20HD5、F20HD3和F20HD1的组织粘合材料具有较高的爆破压力，能够较好地抵抗压力导致的伤口开裂；F20的爆破压力较低，因此不含多巴胺改性的甲基丙烯酰化透明质酸的组织粘合材料黏附性能较差。另外，爆破压力随着多巴胺改性的甲基丙烯酰化透明质酸的含量的升高而升高，爆破压力随着照射时间的增加而升高，LED光照射60秒及以上的F20HD5的组织粘合材料具有较高的爆破压力；其中，LED光照射240秒的、多巴胺改性的甲基丙烯酰化透明质酸与聚醚F127二丙烯酸酯的质量比为1:4的组织粘合材料（也即图5中的F20HD5-240s）的爆破压力最高。
（6）对F20HD5的混合溶液得到的组织粘合材料进行各项性能测试。
图6是示出了本公开实施例所涉及的组织粘合材料的透光率测试结果图。对F20HD5的混合溶液使用LED光照射不同时间得到的组织粘合材料的光线透过率进行测试，结果如图6所示，可知不同光照时间下得到的组织粘合材料均具有良好的透光率，有利于其在对光学性能要求较高的眼科手术中的应用。
图7是示出了本公开实施例所涉及的组织粘合材料的耐降解能够测试结果图。对F20HD5-240s（也即F20HD5的混合溶液LED光照射240秒得到的组织粘合材料）的耐降解性能进行测试，将组织粘合材料置于生理盐水、磷酸盐缓冲液和胶原酶溶液中，检测随着时间变化的组织粘合材料的质量，结果如图7所示，可知该组织粘合材料具有良好的耐降解能力，能够在不同的降解环境中保持稳定，能够减少因组织粘合材料被酶降解而导致的伤口或刀口开裂的情况。
图8是示出了本公开实施例所涉及的组织粘合材料的可注射性能测试结果图，图9是示出了本公开实施例所涉及的组织粘合材料的耐水性能测试结果图。对F20HD5-240s的可注射性能和耐水性能进行测试，结果如图8和图9所示，由图8可知该粘合材料能够通过注射器进行注射，在注射到温水中后能较快凝固，不易被稀释或冲散；由图9可知该组织粘合材料滴加到维持37℃的离体猪角膜表面后能够较快凝固不易流走，对于被动扩散具有较强的抵抗能力。
图10是示出了本公开实施例所涉及的组织粘合材料的生物相容性测试结果图。对F20HD5-240s的生物相容性性进行测试，使用三种主要的角膜细胞类型——角膜上皮细胞、角膜基质细胞和角膜内皮细胞添加该组织粘合材料进行体外测试，结果如图10所示，细胞生长均未见明显异常，可知该组织粘合材料具有良好的生物安全性，不影响角膜细胞的活力与形态。
图11是示出了本公开实施例所涉及的组织粘合材料用于穿透性角膜伤口闭合术的结果图，包括手术过程示意图、术后56天随访期间的眼前段光学相干断层扫描（AS-OCT）图像、术后28天和56天的角膜地形图、对侧的正常眼睛（前面一列为正常眼睛）与手术眼睛的眼内压检测结果图、术后56天术眼角膜和正常眼角膜的的苏木精-伊红染色结果图和masson染色结果图。由图11可知，在术后第三天和第七天伤口间隙内能够明显观察到组织粘合材料，符合角膜上皮形成和胶原沉积的典型持续时间，但在第14天则不再观察到；术后第28天和第56天，角膜地形图显示出中度但仍然对称的角膜地形图改变，光学区的角膜曲率约为40屈光度（Ds）；术后四周的随访中，手术眼睛和对侧正常眼睛的眼内压没有明显差异；组织粘合材料处理后的伤口显示出有序的组织学排列，与对侧的天然角膜相似，此外，也未见明显的炎症细胞浸润。综上，该组织粘合材料应用于穿透性角膜伤口闭合术，术后角膜恢复良好，角膜形态、曲率及结构能够恢复正常。
图12是示出了本公开实施例所涉及的组织粘合材料用于穿透性角膜缺损封堵及填充修复术的结果图，包括手术过程示意图、术后56天随访期间的眼前段光学相干断层扫描（AS-OCT）图像、术后28天和56天的角膜地形图、对侧的正常眼睛（前面一列为正常眼睛）与手术眼睛的眼内压检测结果图、术后56天角膜的苏木精-伊红染色结果图和masson染色结果图。由图12可知，在术后第三天角膜缺损就能够被组织粘合材料有效填充，使得角膜表面变得光滑；术后28天和56天分别进行角膜地形图检查，组织粘合剂处理后的角膜在地形模式上仍然保持一定的对称性；术后四周的随访中，手术眼睛和对侧正常眼睛的眼内压没有明显差异；组织染色结果显示在缺损处观察到角膜上皮、基质和内皮的完全再生，角膜厚度回复到生理水平，再生的角膜上皮和基质胶原纤维的分层与排列和正常角膜相似，此外，也未见明显的炎症细胞浸润。综上，该组织粘合材料应用于穿透性角膜缺损封堵及填充修复术，术后角膜恢复良好，角膜形态、厚度、曲率和结构能够恢复正常。
根据本公开，能够提供一种在湿润环境中也能稳固地黏合至生物组织的组织粘合材料及其制备方法和应用。
虽然以上结合附图和实施方式对本公开进行了具体说明，但是可以理解，上述说明不以任何形式限制本公开。本领域技术人员在不偏离本公开的实质精神和范围的情况下可以根据需要对本公开进行变形和变化，这些变形和变化均落入本公开的范围内。
Claims (10)
1.一种组织粘合材料，其特征在于，包括：多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子、聚醚F127二丙烯酸酯和光引发剂，所述光引发剂引发所述多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子自身发生交联、引发聚醚F127二丙烯酸酯自身发生交联、以及引发所述多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子与聚醚F127二丙烯酸酯之间发生交联。
2.根据权利要求1所述的组织粘合材料，其特征在于，所述甲基丙烯酰化天然高分子选自甲基丙烯酰化明胶、甲基丙烯酰化丝素蛋白、甲基丙烯酰化透明质酸、甲基丙烯酰化硫酸软骨素、甲基丙烯酰化海藻酸钠、甲基丙烯酰化壳聚糖和甲基丙烯酰化葡聚糖的至少一种。
3.根据权利要求1所述的组织粘合材料，其特征在于，在所述组织粘合材料中，所述多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子与聚醚F127二丙烯酸酯的质量比为1:4至1:20。
4.根据权利要求3所述的组织粘合材料，其特征在于，在所述组织粘合材料中，所述多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子与聚醚F127二丙烯酸酯的质量比为1:4。
5.根据权利要求1至4任一项所述的组织粘合材料，其特征在于，所述光引发剂包括曙红Y、三乙醇胺和N-乙烯基己内酰胺。
6.一种组织粘合材料的制备方法，其特征在于，包括：
使多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子、聚醚F127二丙烯酸酯以及光引发剂溶解于溶剂，得到混合溶液；
使所述混合溶液施加至生物组织；
使用可见光照射所述生物组织，得到所述组织粘合材料；
其中，所述光引发剂引发所述多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子自身发生交联、引发聚醚F127二丙烯酸酯自身发生交联、以及引发所述多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子与聚醚F127二丙烯酸酯之间发生交联。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述光引发剂包括曙红Y、三乙醇胺和N-乙烯基己内酰胺。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在所述混合溶液中，所述多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子的质量体积比为1%至5%，聚醚F127二丙烯酸酯的质量体积比为20%至30%，曙红Y的浓度为0.05毫摩尔每升至0.25毫摩尔每升，三乙醇胺的质量体积比为1.5%至3%，N-乙烯基己内酰胺的质量体积比为1%至2%。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述可见光的波长为500纳米至800纳米，照射的时长为30秒至300秒。
10.一种组织粘合材料在眼科手术中的应用，其特征在于，所述组织粘合材料包括：多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子、聚醚F127二丙烯酸酯和光引发剂，所述光引发剂引发所述多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子自身发生交联、引发聚醚F127二丙烯酸酯自身发生交联、以及引发所述多巴胺改性的甲基丙烯酰化天然高分子与聚醚F127二丙烯酸酯之间发生交联。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311193456.XA CN117379587A (zh) | 2023-09-15 | 2023-09-15 | 组织粘合材料及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311193456.XA CN117379587A (zh) | 2023-09-15 | 2023-09-15 | 组织粘合材料及其制备方法和应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117379587A true CN117379587A (zh) | 2024-01-12 |
Family
ID=89438096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311193456.XA Pending CN117379587A (zh) | 2023-09-15 | 2023-09-15 | 组织粘合材料及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117379587A (zh) |
Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100776297B1 (ko) * | 2006-08-31 | 2007-11-13 | 광주과학기술원 | 주사형 광가교 수화젤, 이를 이용한 생분해성 이식조직,주사형 약물전달 제제 및 이의 제조방법 |
| CN102596275A (zh) * | 2009-09-04 | 2012-07-18 | 亚洲大学校产学协力团 | 用于组织粘合剂的原位成型水凝胶及其生物医学用途 |
| CN104623725A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-05-20 | 深圳清华大学研究院 | 生物粘合剂及其制备方法 |
| CN108264611A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-07-10 | 江汉大学 | 一种自粘附超强水凝胶的制备方法 |
| CN109627462A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-04-16 | 西安理工大学 | 一种高强度甲基丙烯酰化壳聚糖水凝胶的制备方法 |
| CN110003506A (zh) * | 2019-03-08 | 2019-07-12 | 西安理工大学 | 一种高强度可注射胶束交联多糖水凝胶的制备方法 |
| CN110156915A (zh) * | 2019-05-27 | 2019-08-23 | 北京科技大学 | 一种儿茶酚/n-甲基丙烯酰化壳聚糖衍生物及其制备方法 |
| CN111407920A (zh) * | 2020-02-22 | 2020-07-14 | 武汉纺织大学 | 一种生物组织水凝胶粘合剂及其制备方法 |
| CN114230678A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-03-25 | 珠海通桥医疗科技有限公司 | 一种用于血管内治疗的光交联水凝胶栓塞系统及使用方法 |
| CN114392387A (zh) * | 2021-09-24 | 2022-04-26 | 中山大学中山眼科中心 | 一种基于天然高分子的可见光固化生物组织粘合材料及其制备方法和用途 |
| CN115466410A (zh) * | 2022-09-29 | 2022-12-13 | 福州大学 | 一种光敏性丝素蛋白柔性凝胶及其制备方法 |
| CN115554461A (zh) * | 2022-10-17 | 2023-01-03 | 温州医科大学附属眼视光医院 | 基于明胶和多巴胺的高透明眼用粘合剂的制备方法及应用 |
| CN115636960A (zh) * | 2022-09-29 | 2023-01-24 | 福州大学 | 一种光交联丝素蛋白止血粘合剂及其制备方法 |
| CN115671528A (zh) * | 2022-10-20 | 2023-02-03 | 中国药科大学 | 一种甲基丙烯酰化壳聚糖水凝胶微针贴片及其制备方法与应用 |
| CN116196464A (zh) * | 2023-03-07 | 2023-06-02 | 北京大学人民医院 | 一种可见光交联的水凝胶胶粘剂及其制备方法和应用 |
| CN116328022A (zh) * | 2023-02-27 | 2023-06-27 | 西安工程大学 | 可注射型仿贻贝壳聚糖水凝胶粘合剂的制备方法及应用 |
| CN116688218A (zh) * | 2023-06-08 | 2023-09-05 | 南京工业大学 | 一种多糖基水凝胶组织胶水及其制备方法与应用 |
-
2023
- 2023-09-15 CN CN202311193456.XA patent/CN117379587A/zh active Pending
Patent Citations (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100776297B1 (ko) * | 2006-08-31 | 2007-11-13 | 광주과학기술원 | 주사형 광가교 수화젤, 이를 이용한 생분해성 이식조직,주사형 약물전달 제제 및 이의 제조방법 |
| CN102596275A (zh) * | 2009-09-04 | 2012-07-18 | 亚洲大学校产学协力团 | 用于组织粘合剂的原位成型水凝胶及其生物医学用途 |
| CN104623725A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-05-20 | 深圳清华大学研究院 | 生物粘合剂及其制备方法 |
| CN108264611A (zh) * | 2018-01-30 | 2018-07-10 | 江汉大学 | 一种自粘附超强水凝胶的制备方法 |
| CN109627462A (zh) * | 2018-11-26 | 2019-04-16 | 西安理工大学 | 一种高强度甲基丙烯酰化壳聚糖水凝胶的制备方法 |
| CN110003506A (zh) * | 2019-03-08 | 2019-07-12 | 西安理工大学 | 一种高强度可注射胶束交联多糖水凝胶的制备方法 |
| CN110156915A (zh) * | 2019-05-27 | 2019-08-23 | 北京科技大学 | 一种儿茶酚/n-甲基丙烯酰化壳聚糖衍生物及其制备方法 |
| CN111407920A (zh) * | 2020-02-22 | 2020-07-14 | 武汉纺织大学 | 一种生物组织水凝胶粘合剂及其制备方法 |
| CN114392387A (zh) * | 2021-09-24 | 2022-04-26 | 中山大学中山眼科中心 | 一种基于天然高分子的可见光固化生物组织粘合材料及其制备方法和用途 |
| CN114230678A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-03-25 | 珠海通桥医疗科技有限公司 | 一种用于血管内治疗的光交联水凝胶栓塞系统及使用方法 |
| CN115466410A (zh) * | 2022-09-29 | 2022-12-13 | 福州大学 | 一种光敏性丝素蛋白柔性凝胶及其制备方法 |
| CN115636960A (zh) * | 2022-09-29 | 2023-01-24 | 福州大学 | 一种光交联丝素蛋白止血粘合剂及其制备方法 |
| CN115554461A (zh) * | 2022-10-17 | 2023-01-03 | 温州医科大学附属眼视光医院 | 基于明胶和多巴胺的高透明眼用粘合剂的制备方法及应用 |
| CN115671528A (zh) * | 2022-10-20 | 2023-02-03 | 中国药科大学 | 一种甲基丙烯酰化壳聚糖水凝胶微针贴片及其制备方法与应用 |
| CN116328022A (zh) * | 2023-02-27 | 2023-06-27 | 西安工程大学 | 可注射型仿贻贝壳聚糖水凝胶粘合剂的制备方法及应用 |
| CN116196464A (zh) * | 2023-03-07 | 2023-06-02 | 北京大学人民医院 | 一种可见光交联的水凝胶胶粘剂及其制备方法和应用 |
| CN116688218A (zh) * | 2023-06-08 | 2023-09-05 | 南京工业大学 | 一种多糖基水凝胶组织胶水及其制备方法与应用 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 崔国廉;但年华;但卫华;: "基于多巴胺的黏合水凝胶的制备及表征", 高等学校化学学报, no. 02, 10 February 2017 (2017-02-10) * |
| 张华: "含非共价网络的多糖水凝胶设计及用于组织修复研究", 《中国博士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》, vol. 2022, no. 1, 15 January 2022 (2022-01-15), pages 25 - 28 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2011215775B2 (en) | Cross-linked oxidated hyaluronic acid for use as a vitreous substitute | |
| EP0569551B1 (en) | Collagen-based adhesives and sealants and methods of preparation thereof | |
| Su et al. | An injectable oxidated hyaluronic acid/adipic acid dihydrazide hydrogel as a vitreous substitute | |
| CN114392387A (zh) | 一种基于天然高分子的可见光固化生物组织粘合材料及其制备方法和用途 | |
| JP2019512283A (ja) | 角膜修復のための生体接着剤 | |
| Liu et al. | Photochemistry of bioinspired dityrosine crosslinking | |
| CN113336973B (zh) | 一种促修复双网络水凝胶及其制备方法与应用 | |
| AU2006289625A1 (en) | Interpenetrating networks, and related methods and compositions | |
| Tutar et al. | Photocurable silk fibroin-based tissue sealants with enhanced adhesive properties for the treatment of corneal perforations | |
| CN106890048B (zh) | 用于保护眼内组织的薄膜及其保护方法 | |
| CN114349990B (zh) | 一种动态特性可调水凝胶及其制备方法与应用 | |
| CN114736397B (zh) | 一种用于硬膜损伤修复的湿性粘合水凝胶的制备方法和应用 | |
| CN115109367B (zh) | 一种可注射水凝胶及其制备方法与应用 | |
| Wang et al. | A double network strategy to improve epithelization of a poly (2-hydroxyethyl methacrylate) hydrogel for corneal repair application | |
| Oelker et al. | Ophthalmic adhesives: a materials chemistry perspective | |
| Ark et al. | Photochemical Tissue Bonding (PTB) methods for sutureless tissue adhesion | |
| CN112898599A (zh) | 一种三维网络仿生水凝胶及其制备方法和应用 | |
| CN115554461B (zh) | 基于明胶和多巴胺的高透明眼用粘合剂的制备方法及应用 | |
| CA2452833C (en) | Compositions capable of forming hydrogels in the eye | |
| Zhang et al. | A novel corneal adhesive based on functionally coupled PEG-lysozyme hydrogel for wound closure after surgical eye surgery | |
| CN114159625A (zh) | 一种复合水凝胶及其制备方法和应用 | |
| CN116196464B (zh) | 一种可见光交联的水凝胶胶粘剂及其制备方法和应用 | |
| JP2024507337A (ja) | 医療用組織接着剤及びその製造方法 | |
| CN117379587A (zh) | 组织粘合材料及其制备方法和应用 | |
| CN116099034A (zh) | 一种用于眼科手术的生物粘合剂及其应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |