表面具有微结构的超疏水后房型人工晶状体及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及人工晶状体技术领域，特别涉及一种表面具有微结构的超疏水后房型人工晶状体及其制备方法。
【背景技术】
[0002]自然界中，荷叶和稻叶等叶子的表面均具有超疏水特性，导致该特性的两个关键因素是表面几何微纳结构和低表面自由能。不同微结构的超疏水固体表面与水的润湿特性存在差异。如具备超疏水低粘附特性的荷叶表面静态水接触角大于150°而滚动角小于5°，其自洁能力显著，在细胞培养等领域应用前景广阔。该自洁能力在生物医学上表现为防生物淤积能力，超疏水表面上的微结构使细胞与表面的接触面积减少，粘附作用减弱，细胞增殖和迀移能力大幅降低，细胞呈现球状的形态。
[0003]复明白内障患者视力再次下降甚至失明的主要原因是白内障囊外摘除术后后发性白内障，尤其是婴幼儿先天性白内障患者，术后后发性白内障导致不可治疗的弱视。后发性白内障是白内障囊外摘除后或晶状体损伤后，残留的皮质或晶状体上皮细胞迀移、增殖和转分化形成的混浊，又称后囊膜混浊(PCO)，它是现代白内障囊外摘除后最常见的并发症。虽然随着白内障手术技术的不断发展和新型人工晶状体的问世，后发性白内障的发生率明显降低，但对成人其仍维持在10%?20%，儿童则高达47%以上。目前针对PCO的治疗(Nd:YAG激光)十分昂贵，且在切开混浊后囊膜的同时又会带来一系列严重的并发症，如人工晶状体的损伤、眼压的升高、黄斑囊样水肿、视网膜脱离、人工晶状体偏位、虹膜出血、角膜水肿。因此，迫切需要一种能在手术中直接安全地应用并能有效抑制后发性白内障的方法。
[0004]为阻挡人晶状体上皮细胞增殖并迀移至人工晶状体后表面中心光学部，安全且稳定的物理结构设计被一致认为是最有前途的方法。现有技术通过在人工晶状体主体边缘实现直角边缘设计，且主体边缘要厚且支撑袢要薄。假如主体的边缘太厚，会增加人工晶状体的总体积，加大手术的难度；假如支撑袢太薄，它与囊之间的作用力太小，人工晶状体在囊中会产生不稳定现象。但是，如果直角边缘台阶落差太小，将对阻止晶体上皮细胞的迀移起不到作用。此外，现有的人工晶状体光学部后凸不明显(甚至为平面形状)，这会导致植入人眼中后在人工晶状体后表面与人眼后囊之间留有较大空隙，既造成人工晶状体的定位不稳固，也使术后易发生后囊混浊现象。然而，如何保证人工晶状体在囊袋中的稳定性、降低后囊混浊的发生几率、保证良好的成像质量、保证人工晶状体在植入眼睛后能及时张开，不会发生支撑袢和光学部粘结在一起的现象，这些都是要综合地顾及和平衡的各种因素。
[0005]专利号为ZL 201120165082.7的实用新型专利提供了一种人工晶状体镜片，在其外缘延伸出的连接袢上开有孔，孔内填充有药物缓释剂，植入眼内后可缓慢释放药物缓解PCOo但是，在实际应用中，植入眼内后持续释放药物，无法人为控制释放时间，治疗针对性较低，且容易造成其他并发症。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种表面具有微结构的超疏水后房型人工晶状体，该人工晶状体可实现阻挡人晶状体上皮细胞增殖并迀移至人工晶状体主体的后表面，降低人工晶状体植入后二次白内障的发病率。
[0007]本发明的另一目的在于提供一种用于上述表面具有微结构的超疏水后房型人工晶状体的制备方法。
[0008]本发明的技术方案为:一种表面具有微结构的超疏水后房型人工晶状体，包括一个人工晶状体主体和两个支撑袢，两个支撑袢对称设置于人工晶状体主体的外周。所述人工晶状体主体包括光学部和外周部，所述光学部包括前凸起面和后凸起面，外周部包括前表面环形外周和后表面环形外周，前表面环形外周位于前凸起面的外周，后表面环形外周位于后凸起面的外周，前凸起面与前表面环形外周组成人工晶状体主体的前表面，后凸起面与后表面环形外周组成人工晶状体主体的后表面；后表面环形外周的表面分布有棱锥形双级复合微结构，可抑制人晶状体上皮细胞增殖并迀移至后表面中心光学部，抑制或减小后发性白内障的发生。
[0009]所述人工晶状体主体为双凸透镜结构，其直径为5.5?6.0mm，后凸起面的曲率半径小于前凸起面的曲率半径。
[0010]所述后表面环形外周的环带宽度为0.5?0.7mm。
[0011]所述棱锥形双级复合微结构由大微棱锥和小微棱锥交替分布构成。所述大微棱锥的顶部截面直径为I?2 μ m、底部截面直径为20?40 μ m、高度为30?70 μ m，相邻两个大微棱锥之间的间距为20?40 μm，所述小微棱锥的顶部截面直径为I?2 μπκ底部截面直径为5?10 μπκ高度为10?20 μπι。
[0012]所述人工晶状体主体后表面设有一个近端直角边缘和一个远端直角边缘。后凸起面与后凸起面的边缘面处形成近端直角边缘，后表面环形外周与人工晶体主体的外侧面处形成远端直角边缘。该双直角边缘(即近端直角边缘和远端直角边缘)与人眼内的后囊膜接触后形成后囊膜的不连续弯曲，实现双屏障功能，进一步抑制人晶状体上皮细胞增殖并迀移至后表面中心光学部，抑制后发性白内障。
[0013]所述两个支撑袢的结构相同，各支撑袢分别包括相连接的支撑袢根部和支撑袢远端，支撑袢根部与人工晶状体主体的外周边缘相连接。所述支撑袢的根部为八字形设计，有利于在人眼的囊袋收缩时人工晶状体主体受力均匀，维持在囊袋中空间位置的稳定性，避免发生偏心和倾斜。
[0014]所述支撑袢远端的外侧面上布置有圆台形双级复合微结构。支撑袢远端的外侧面与人眼内的囊袋赤道部接触。
[0015]所述圆台形双级复合微结构由大微圆台和小微圆台交替分布构成。所述大微圆台的顶部直径为3?5 μ m、底部直径为15?35 μ m、高度为30?70 μ m，相邻两个大微圆台之间的间距为20?40 μm，所述小微圆台的顶部直径为2?3 μπκ底部直径为5?10 μπκ高度为10?20 μπι。
[0016]所述圆台形双级复合微结构的超疏水表面可抑制部分囊袋赤道部人晶状体上皮细胞增殖并迀移至后囊膜。
[0017]本发明用于上述表面具有微结构的超疏水后房型人工晶状体的制备方法，包括以下步骤:
[0018](I)根据超疏水后房型人工晶状体的结构，设计制造相应的模具嵌件；
[0019](2)将模具嵌件安装于注塑机模具中并加热至60?120°C，采用注塑机将高分子材料熔融后注入模具型腔中，对高分子熔体进行保压和冷却，开模后取出人工晶状体制品;
[0020](3)对所制备的超疏水后房型人工晶状体主体的前表面进行紫外光/臭氧处理，最终得到前表面具有亲水性、后表面具有微结构的超疏水后房型人工晶状体。
[0021]步骤⑵中，所述高分子材料为聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯。
[0022]所述步骤(3)中，对人工晶状体主体的前表面进行紫外光/臭氧处理的具体步骤为:将人工晶状体主体的前表面暴露于充满空气的密闭容器中，经低压汞灯发射的波长为184?254nm的紫外光照射I?3h，以产生强氧化性的原子氧在人工晶状体前表面引入极性含氧官能团，提高其亲水性，改善葡萄膜生物相容性和减少白内障术后炎症反应。
[0023]本表面具有微结构的超疏水后房型人工晶状体，其作用原理如下所述。超疏水后房型人工晶状体植入眼内后，表面分布有圆台形双级复合微结构的支撑袢远端外侧面与囊袋赤道部接触，该表面呈现的超疏水特性阻挡囊袋赤道部部分人晶状体上皮细胞增殖并迀移至后囊膜；支撑袢根部的八字形设计使其在囊袋收缩时受力均匀并维持在囊袋空间位置的稳定性，使人工晶状体主体的后表面贴近后囊膜。表面分布有棱锥形双级复合微结构的人工晶状体主体后表面环形外周呈现的超疏水特性和双直角边缘与后囊膜接触后形成的双屏障作用进一步阻挡人晶状体上皮细胞增殖并迀移至人工晶状体中心光学部。此外，人工晶状体主体前表面经紫外光/臭氧处理后呈现亲水特性，可改善葡萄膜生物相容性和减少白内障术后炎症反应。
[0024]上述棱锥形和圆台形双级复合微结构呈现超疏水特性和抑制细胞增殖和迀移的原理如下所述。当复合微结构的大微棱锥和大微圆台的纵横比较大时，水滴难以浸润两相邻大微棱锥或大微圆台之间的间隙，从而使双级复合微结构表面呈现较大的水接触角；当微结构的顶部截面直径与底部截面直径的比值较小时，水滴与固体表面接触面积较小，也会使双级复合微结构表面呈现较大的水接触角。水接