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目的: 采用不同质量分数的核黄素对牛晶状体前囊膜进行紫外光交联,观察其生物物理性能,旨在评估紫外光-核黄素交联对牛晶状体前囊膜生物力学特性、透光率及葡萄糖渗透性能的影响,为该新型生物材料应用于组织工程角膜研究提供前期试验依据。 本研究分为两个部分; 第一部分:紫外光-核黄素交联牛晶状体前囊膜的制备 第二部分:紫外光-核黄素交联牛晶状体前囊膜的体外性能研究 材料与方法: 1.取新鲜牛眼球,采用一定方式取出晶状体前囊膜,用PBS液反复冲洗晶状体前囊膜,在培养皿中加入适量的0.25%胰酶+0.02EDTA(1∶1)消化,37℃处理15min,PBS液冲洗数次,青、链霉素双抗水浸泡2天后用PBS液冲洗3次后备用。采用简单随机法中的抽签法将晶状体前囊膜分成3个组,第一组不做任何处理,作为对照组,第二组给予紫外光-核黄素(质量分数为0.05%)处理30min(波长为365nm,紫外光功率为3mW/cm2),第三组给予紫外光-核黄素(质量分数为0.1%)处理30min(波长为365nm,紫外光功率为3mW/cm2),在肉眼下观察样品大体外观、透明度改变。 2.3组中各组样品分别进行如下检测: 厚度测定:用厚度仪夹住ALC,适当加压,读出指针读数并记录,测量三次并取平均值。 生物力学性能测定:通过微材料力学性能测试系统测定,比较各组样品的断裂伸长率(%)、最大应力(MPa)及10%应变弹性模量E(MPa)。 透光率测定:利用紫外光分光光度计对每组样品晶状体前囊膜进行透光率测定(波长范围400-800nm),自动输出样品在不同波长的透光率。 葡萄糖渗透实验:利用自制的渗透性测试装置对各组ALC进行渗透实验,计算各组样品的葡萄糖渗透系数D。 结果: 1.紫外光-核黄素交联后的牛晶状体前囊膜肉眼下可见外观呈淡黄色透明膜,镊子提起时较易成型,自然卷曲程度较未交联晶状体前囊膜轻。 2.3组均可以清晰地看到晶状体前囊膜植片后的文字,且清晰度无明显差异。 3.组织厚度测定结果显示,未交联晶状体前囊膜厚度(0.070±0.007)mm,紫外光-核黄素(质量分数0.05%)交联后的晶状体前囊膜厚度为(0.062±0.010) mm,紫外光-核黄素(质量分数0.1%)交联后的晶状体前囊膜厚度为(0.060±0.022)mm,差异无统计学意义(P>0.05)。 4.3组晶状体前囊膜生物力学性能检测结果:两组紫外光-核黄素交联的晶状体前囊膜的断裂伸长率,最大应力,10%应变弹性模量与未交联晶状体前囊膜的断裂伸长率,最大应力,10%应变弹性模量相比,统计学处理后无明显差异。 5.透光率测定结果:3组样品在波长400-800nm的透光率差异无统计学意义。 6.葡萄糖渗透性能测定结果:两组紫外光-核黄素交联的晶状体前囊膜的葡萄糖渗透系数D与未交联晶状体前囊膜的葡萄糖渗透系数D相比具有增加,且差异有统计学意义(P<0.05)。 结论: 1.交联后晶状体前囊膜较未交联晶状体前囊膜不易卷曲,操作方便。 2.渗透性能是角膜修复材料的重要性能指标。交联后的晶状体前囊膜与未交联ALC相比,其葡萄糖渗透系数D提高,因此,选择交联后的晶状体前囊膜作为组织工程角膜载体进行进一步研究具有一定可行性。