[发明专利]一种板层角膜基质支架及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及角膜基质替代物领域，具体地，涉及一种板层角膜基质支架及其制备方法和应用。

背景技术

角膜位于眼球最表面，直接与外界接触，容易受到损伤(物理、化学)和感染，一旦发生病变则会发生混浊而影响视力，甚至致盲。常见的角膜病变有角膜炎、角膜溃疡、圆锥角膜、角膜软化症和角膜变性等。据世界卫生组织(WHO)统计，目前全世界有角膜病盲患者近5000万人，我国有约400万人。角膜病严重影响了患者们的正常生活、工作与学习，生活上需要家人和社会的照顾，增加了家庭的经济负担，也加重了全社会的负担。角膜移植是角膜病盲患者恢复视力和复明的唯一希望，但由于我国角膜捐献数量极其有限，全国每年能进行的角膜移植手术目前仅有3000余例，致使绝大多数患者因得不到可用的供体角膜而无法重见光明。

目前，国内外同类产品主要以羊膜、胶原及其他合成高分子材料用于角膜移植研究，但都存在不同的缺陷。羊膜相对较薄，仅适用于治疗眼表浅度损伤。合成材料的透明性和稳定性较差，在降解过程中降解产物可引起局部pH值下降，术区出现非特异性无菌性炎症反应率较高。胶原是组织工程常用的材料，但纯胶原韧性差，易碎，降解过快，手术后一段时间内就发生碎裂，无法达到复明的效果，因此目前仍停留在基础研究阶段。相比而言，异种角膜基质材料来源丰富，具有与正常角膜基质相似的组织结构，移植之后角膜基质的厚度、屈光度不变。天然的角膜基质层存在着某些生长因子，可促进细胞的生长、繁殖和分化，而且免疫原性低，神经可以长入，有利于角膜知觉的恢复。此外，由于异种移植供体来源的动物，如猪，在生理上与人类具有高度相似性，故其组织或器官被认为是理想的供体之一，以猪作为异种移植供体来源的研究比较深入，猪的组织器官(如心脏瓣膜、胰岛细胞、凝血因子等)已用于人类疾病的治疗，异体脱细胞真皮基质已被批准用于临床。猪角膜基质含有角膜细胞生长所必需的I型胶原、层粘连蛋白和纤连蛋白等细胞外基质成分，具有良好的生物相容性，能够成为有效的角膜基质替代物。

异种移植供体来源的动物(如猪)的角膜基质组织中含有自身固有的细胞，需经过脱细胞处理才能获得无免疫原性或免疫原性较低的角膜基质替代物。现有的角膜基质替代物主要通过将动物源性角膜基质片依次进行低渗溶胀、反复冻融、酶消化、干燥和灭菌处理获得，且酶消化一般采用含有胰酶的缓冲液进行处理。这样的方法对制备得到的角膜基质替代物的胶原板层结构破坏较大，使得胶原纤维排列较凌乱，孔隙不均匀，且透光率较低，并不能完全满足临床移植的要求。

因此，研发一种能够完全脱除异种移植供体来源的动物(如猪)角膜基质中的细胞成分，对胶原板层结构破坏极小，使所得角膜基质的板层结构保留完整且胶原纤维排列整齐、孔隙均匀规则且透光率较高的角膜基质替代物的制备方法，具有重要的现实意义和广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有方法对制备得到的角膜基质替代物的胶原板层结构破坏较大，使得胶原纤维排列较凌乱，孔隙不均匀，且透光率较低，并不能完全满足临床移植要求的缺陷，提供一种胶原纤维排列整齐、孔隙均匀规则且透光率较高的板层角膜基质支架及其制备方法和应用。

本发明的发明人在研究中意外发现，在制备板层角膜基质支架时，采用含有DNA酶和RNA酶的缓冲液进行酶消化处理，并在酶消化处理之后干燥处理之前进行超声处理，不仅能够完全脱除角膜基质中的细胞成分，而且能够最大程度地减少对角膜基质胶原板层结构的破坏，使所得角膜基质的板层结构保留完整且胶原纤维排列整齐、孔隙均匀规则、透光率高，与人角膜基质细胞具有理想的生物相容性，能够最大程度地满足移植要求。

因此，为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种板层角膜基质支架的制备方法，将在无菌条件下切取的新鲜动物眼球的角膜基质片依次进行低渗溶胀、反复冻融、酶消化、干燥和灭菌处理，所述酶消化采用含有DNA酶和RNA酶的缓冲液进行处理，并在酶消化处理后进行超声处理，然后再进行干燥和灭菌处理。

第二方面，本发明提供了所述方法制备得到的板层角膜基质支架。

第三方面，本发明还提供了所述板层角膜基质支架在作为角膜基质替代物中的应用。