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_2

文档序号:8232719阅读:来源:国知局
触角越大,超疏水程度越高,人晶状体上皮细胞与人工晶状体表面接触面积越小,进而大幅降低细胞的粘附性能,细胞的增殖和迀移能力受抑制的程度越明显。由于支撑袢的远端外侧面与人眼内的囊袋赤道部紧密接触,微结构的尖锐顶部可能对囊袋赤道部产生刮擦,容易引起人工晶状体植入后人的不适感,因此,在支撑袢远端外侧面布置圆台形的双级复合微结构。然而,人工晶状体主体后表面双直角边缘与后囊膜接触所形成后囊膜的不连续弯曲,使人工晶状体主体后表面环形外周与囊袋后囊膜之间存在微小的间隙,因此,为呈现更强的超疏水特性,在其上布置棱锥形双级复合微结构,不但不会引起植入后人眼的不适感,还可进一步抑制人晶状体上皮细胞的增殖和迀移。
[0025]本发明相对于现有技术,具有以下有益效果:
[0026](I)本超疏水后房型人工晶状体中,支撑袢远端的外侧面分布有圆台形双级复合微结构,形成的超疏水表面与囊袋赤道部接触,阻挡部分人晶状体上皮细胞增殖并迀移至后囊膜。
[0027](2)本超疏水后房型人工晶状体通过表面物理拓扑结构的设计,后房型人工晶状体后表面外周表面上分布有棱锥形双级复合微结构而呈现超疏水特性,以及表面边缘的双直角边缘与后囊膜接触所形成不连续弯曲起到双屏障作用,可抑制人晶状体上皮细胞的增殖和迀移,降低后发性白内障发生的几率。
[0028](3)本超疏水后房型人工晶状体中,支撑袢根部的八字形设计有利于其受囊袋挤压时,维持在囊袋空间位置的稳定性,避免发生偏心和倾斜。
[0029](4)本超疏水后房型人工晶状体的制备方法工序简单易操作,所采用的设备为工业生产中较为普遍的连续型加工设备(注塑机),微结构复制精度高。此外,聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯材料成本低,且有良好的生物相容性和加工性能,因此,可实现连续、批量制备,易于在工业中推广,应用前景广阔。
【附图说明】
[0030]图1a和Ib分别为本超疏水后房型人工晶状体的正视图和B方向的侧视图。
[0031]图2为图1a中A处局部放大图。
[0032]图3为图2中E-E截面视图。
[0033]图4为图1b中C处局部放大图。
[0034]图5为图1b中D处局部放大图。
[0035]图6为图5中F-F截面视图。
[0036]图7为棱锥形双级复合微结构表面的润湿状态(超疏水)示意图。
[0037]图8为圆台形双级复合微结构表面的润湿状态(超疏水)示意图。
[0038]图9为采用低压汞灯发射的紫外光对人工晶状体主体的前表面进行紫外光/臭氧处理的示意图。
【具体实施方式】
[0039]下面结合实施例及附图,对本发明作进一步的详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
[0040]实施例一
[0041]本实施例一种表面具有微结构的超疏水后房型人工晶状体,如图1a和图1b所不,包括一个人工晶状体主体I和两个支撑袢2,两个支撑袢2对称设置于人工晶状体主体I的外周。所述人工晶状体主体I包括光学部和外周部,如图1a和Ib所示,所述光学部包括前凸起面3和后凸起面4,所述外周部包括前表面环形外周5和后表面环形外周6,前表面环形外周5位于前凸起面3的外周,后表面环形外周6位于后凸起面4的外周,前凸起面3与前表面环形外周5组成人工晶状体主体I的前表面,后凸起面4与后表面环形外周6组成人工晶状体主体I的后表面。如图2和图3所不,后表面环形外周6的表面分布有棱锥形双级复合微结构。
[0042]所述人工晶状体主体I为双凸透镜结构,其直径为6mm,后凸起面的曲率半径小于前凸起面的曲率半径。
[0043]所述后表面环形外周6的环带宽度为0.6mm。
[0044]如图3所示,棱锥形双级复合微结构由大微棱锥7和小微棱锥8交替分布构成。所述大微棱锥7的顶部截面直径为I μπκ底部截面直径为20 μπκ高度为30 μπκ间距为20 μ m,所述小微棱锥8的顶部截面直径为I μπκ底部截面直径为5 μπκ高度为10 μ m。
[0045]所述棱锥形双级复合微结构表面上的水接触角可达到156°,呈现超疏水特性,抑制人晶状体上皮细胞增殖并迀移至人工晶状体主体I后表面中心光学部,抑制或减小后发性白内障的发生。
[0046]如图4所示,人工晶状体主体I后表面设有一个近端直角边缘9和一个远端直角边缘10。后凸起面4与后凸起面4的边缘面处形成近端直角边缘9,后表面的环形外周6与外侧面处形成远端直角边缘10。该双直角边缘(即近端直角边缘9和远端直角边缘10)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。
[0047]如图1a所示,两个支撑袢2的结构相同,分别包括相连接的支撑袢根部2_1和支撑袢远端2-2,支撑袢根部2-1与人工晶状体主体I的外周边缘相连接。所述支撑袢根部2-1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I受力均匀,维持其在囊袋中空间位置的稳定性,避免发生偏心和倾斜。
[0048]如图5和图6所示,支撑袢远端2-2的外侧面上布置有圆台形双级复合微结构。所述支撑袢远端2-2的外侧面与人眼内的囊袋赤道部接触。
[0049]如图6所示,圆台形双级复合微结构由大微圆台11和小微圆台12交替分布构成。所述大微圆台11的顶部直径为3 μ m、底部直径为15 μ m、高度为30 μ m、间距为20 μ m,所述小微圆台12的顶部直径为2 μπκ底部直径为5 μπκ高度为10 μm。
[0050]所述圆台形双级复合微结构表面的水接触角达到150°,呈现超疏水特性,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。
[0051]本实施例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:
[0052](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;
[0053](2)将模具嵌件安装于注塑机模具中并加热至60°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;
[0054](3)对所制备的超疏水后房型人工晶状体主体I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。
[0055]所述步骤⑵中,所述高分子材料为聚甲基丙烯酸甲酯或聚碳酸酯。
[0056]所述步骤(3)中,对人工晶状体主体I的前表面进行紫外光/臭氧处理的具体步骤为:如图9所示,将人工晶状体主体I的前表面暴露于充满空气的密闭容器中,经低压汞灯14发射的波长为184?254nm的紫外光照射lh,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,水接触角可从本征值52°降低至47°,改善葡萄膜生物相容性和减少白内障术后炎症反应。
[0057]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2-2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2-1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I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I后表面环形外周6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主体I的中心光学部。此外,人工晶状体主体I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。
[0058]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如下所述。如图7和图8所示,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13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13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。水接触角越大,超疏水程度越高,人晶状体上皮细胞与人工晶状体表面接触面积越小,进而大幅降低细胞的粘附性能,细胞的增殖和迀移能力受抑制的程度越明显。由于支撑袢的远端2-2外侧面
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