[发明专利]一种表面改性的人工晶状体及表面改性方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种材料表面改性方法，特别涉及软性疏水性丙烯酸酯人工晶状体的表面改性。

背景技术

白内障是最常见的致盲眼病之一,我国目前至少有400万因白内障致盲的患者,而且白内障致盲人数每年新增加约为40万。目前白内障无特殊预防方法,手术治疗几乎是唯一有效措施。人工晶(Intrao cular lens,IOL)是白内障手术时植入人眼内的精密光学部件,多用在白内障手术后代替摘除的自身混浊晶体。近几十年来,人工晶体材料由最初的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)发展到今天的丙烯酸酯聚合物等,一直在不断的改良变化。然而,人工晶体作为假体材料与生理状态的晶状体不尽相同,导致术后引起的各种并发症仍然较多。在不改变人工晶体的形状、硬度等本体性质的前提下,通过表面修饰可改善人工晶体的多种性能,如亲水性、生物相容性等。

人工晶状体的生物相容性一般分为葡萄膜相容性和囊膜相容性，前者与血-房水屏障的破坏、葡萄膜对IOL的反应有关，主要表现为术后早期和晚期的炎性异物反应；后者与残留晶状体上皮细胞(LEC)和囊膜对IOL的反应有关，主要表现为LEC增殖、移行、分化所引起的前囊膜混浊(ACO)、PCO、囊袋皱缩等。针对人工晶状体表面改性大部分研究均着眼于通过构建生物惰性或低黏附力的表面来抑制细胞黏附，减少与周围组织的相互作用，这样的表面有利于抑制炎性反应和PCO。

为了构建低黏附力的表面，通常需要考虑几个影响因素，包括材料表面的亲水性，与蛋白质之间的电荷作用，材料表面接枝大分子后的构象作用，以及其他影响蛋白质吸附和细胞黏附的因素。已有研究表明，提高材料表面的亲水性能降低其表面非特异性蛋白吸附作用，构建与蛋白具有同种电荷的改性层能进一步增加对该蛋白的抵抗吸附作用，如果接枝层为具有构象的大分子，则根据构象维持作用也能起到抵抗蛋白质吸附和细胞黏附的功能。

IOL表面改性技术国内外近年已有不少专利和文献报道。专利:防治后发性白内障的人工晶状体,文献报道:大气辉光放电法在疏水IOL表面接枝PEG(姚克等,Applied surface Science256(2010)7354-7364)。目前研究的改性研究只着重于亲水性、电荷、构象其中一种或两种，在满足一定的生物相容性基础上并没有提高太多抵抗蛋白质吸附和细胞黏附。

发明内容

本发明的目的在于改善现有人工晶状体生物相容性，克服植入后容易因细胞和蛋白质沉积导致前、后囊膜浑浊的缺点，提供一种具有良好生物相容性及抗蛋白质和细胞黏附性能的人工晶状体表面改性方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种人工晶状体的表面改性方法，包括以下步骤：

(1)合成MPC-丙烯酸衍生物共聚物

将MPC(2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱)与丙烯酸衍生物混合溶解于水中，加入过硫酸盐与亚硫酸盐作为引发剂，进行聚合反应，反应完后经提纯，得到共聚物；所述丙烯酸衍生物为丙烯酸羧基α位为0～3个碳原子的饱和烷基的衍生物，MPC与丙烯酸衍生物的摩尔比为1:(0.1～9)，聚合反应温度为37～60℃，反应时间为12～24小时，所述共聚物分子量为1.0×10³～25.0×10⁵；

(2)将人工晶状体放入等离子设备中，在氨气氛围下进行等离子处理，制的表面活化的人工晶状体；

(3)将MPC-丙烯酸衍生物配制的共聚物接枝溶液滴加覆盖到表面活化的人工晶状体上进行接枝反应，接枝反应完毕后用水冲洗干净并干燥，得到共聚物接枝的人工晶状体。

步骤(1)所述MPC与丙烯酸衍生物的摩尔比为1:1，引发剂用量为单体摩尔量的1％～10％。

步骤(1)所述过硫酸盐与亚硫酸盐包括钠、钾、铵盐，其中过硫酸盐与亚硫酸盐的摩尔比为1：(0.1～10)。

步骤(1)所述丙烯酸衍生物为α-甲基丙烯酸或α-丙烯酸。

步骤(1)所述提纯采用透析法，透析袋为最大截留分子量3500或者14000，用去离子水透析24～72h。

步骤(2)所述等离子体处理过程为：等离子体设备的处理腔抽真空到压力10Pa以下，通氨气后调节流量至处理腔压力为15～30Pa，保压至少10分钟后，打开高频电源，设定放电功率为10～150W，放电时间为1-30min；放电完毕后，持续通入氨气至少10-60分钟。

步骤(3)所述MPC-丙烯酸衍生物共聚物接枝溶液的配制：