01/眼科生物粘合劑分哪幾類？

眼科粘合生物活性材料的分類邏輯很清晰——主要按材料來源（天然/合成）和應(yīng)用場景（眼表/眼底）劃分，不同類型各有側(cè)重。

根據(jù)信息，整理了一個簡要表格：

02/“粘得牢”→“促再生”：眼科生物粘合劑的兩大核心突破

要想在眼部特殊環(huán)境中實現(xiàn)“無縫愈合”，絕不是簡單的“膠水替代縫線”。袁進教授團隊通過多年研究，構(gòu)建了眼科粘合生物活性材料的“雙維度設(shè)計框架”，解決了傳統(tǒng)材料的關(guān)鍵瓶頸。

突破一： “粘得牢”——界面鍵合+能量耗散

眼部濕潤環(huán)境是粘合劑的“關(guān)鍵考驗”：淚液會稀釋材料，瞬目（眨眼）產(chǎn)生的剪切力可能導致粘附失效。袁進教授團隊從貽貝汲取靈感，進行了“界面鍵合+能量耗散”的協(xié)同設(shè)計。

◆界面鍵合

團隊模仿貽貝足絲蛋白的水下粘附機制，在材料中引入多巴胺（DOPA）基團。這類基團能夠通過氫鍵、金屬配位、共價鍵等多重作用，快速與角膜、視網(wǎng)膜組織形成穩(wěn)定連接。

比如該團隊研發(fā)的F20HD5水凝膠（由F127DA與HAMA-DOPA組成），在離體豬角膜測試中可承受超285mmHg的眼壓，遠超正常眼壓范圍（10-21mmHg）。

◆能量耗散

通過“雙網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)”緩沖外界應(yīng)力——表層采用快速固化成分（如光固化GelMA）實現(xiàn)即時密封；底層則通過動態(tài)可逆交聯(lián)（如Schiff堿反應(yīng)）形成彈性網(wǎng)絡(luò)，在瞬目或眼壓波動時耗散能量，避免粘附界面斷裂——就像給材料裝了"緩沖墊"。

更關(guān)鍵的是，這些材料還能兼顧光學性能——F20HD5在可見光范圍內(nèi)透光率超90%，與天然角膜接近，術(shù)后不會影響視覺質(zhì)量。

 突破二：“促再生”——覆蓋眼表/眼底治療兩大場景

如果說早期“生物膠水”的核心是“補缺口”，那么新一代材料的亮點則是“促再生”。

眼科疾病的復雜性，要求生物粘合劑必須"因地制宜"——眼表需應(yīng)對動態(tài)濕潤環(huán)境，眼底則需兼顧長期支撐與藥物遞送。該團隊的研究，針對性地覆蓋了這兩大場景：

◆眼表修復

角膜作為眼部的"鏡頭"，對材料的光學和力學性能要求極高。傳統(tǒng)角膜移植手術(shù)需要縫5-7針來固定植片，術(shù)后散光常常導致視力恢復不理想。

而袁進教授團隊的無縫線角膜移植技術(shù)，通過GelMA-ODex水凝膠實現(xiàn)了植片的原位固定：將水凝膠預聚液滴在植床后，可見光（405nm）照射4分鐘就能完成角膜植片固定，無需縫線。

更具突破性的是，團隊新研發(fā)的脫細胞角膜基質(zhì)-水凝膠復合物，不僅能封閉大范圍角膜缺損（直徑達6mm），還能誘導自身角膜細胞再生。

▲Fig.5 Decellularized corneal stroma matrix-based bioactive materials for the ocular surface

◆眼底治療

視網(wǎng)膜脫離、黃斑裂孔等眼底疾病，傳統(tǒng)治療依賴氣體/硅油填充，患者需長期保持特殊體位，并且還有二次手術(shù)的可能。

針對視網(wǎng)膜脫離這一致盲性疾病，團隊將透明質(zhì)酸基水凝膠重新定位為“視網(wǎng)膜修復平臺”：通過調(diào)控聚合物取代度，材料可在玻璃體切除術(shù)后維持視網(wǎng)膜貼附2-3 周，同時緩慢釋放抗VEGF藥物或外泌體，抑制新生血管形成。

在臨床前研究中，這種“粘合+給藥”的一體化策略，使復雜視網(wǎng)膜裂孔（>5mm）閉合率提升至76%，遠超傳統(tǒng)手術(shù)的58%。

▲Fig.4 Gelatin-based bioactive materials for the ocular surface.

03/眼科生物材料的三大發(fā)展方向

袁進教授團隊的研究不僅總結(jié)了現(xiàn)有成果，還勾勒出眼科生物粘合劑的未來藍圖，而這些方向也正成為醫(yī)械領(lǐng)域的研發(fā)熱點：

◆3D打�。簩崿F(xiàn)"個性化修復"

借助OCT影像重建技術(shù)，3D打印能夠做出和患者角膜形態(tài)完全匹配的粘合劑支架。未來可解決角膜供體短缺問題，實現(xiàn)"即打即用"的個性化移植。

◆智能響應(yīng)：讓治療"更精準"

開發(fā)pH/活性氧（ROS）雙響應(yīng)材料，在角膜炎癥或氧化應(yīng)激（ROS升高）時自動觸發(fā)藥物釋放；或通過磁場、超聲控制材料降解速度，使材料在粘合與愈合過程中按需釋放藥物、生長因子或外泌體，避免藥物浪費與副作用。

◆再生醫(yī)學整合：從"修補"到"再生"

將間充質(zhì)干細胞封裝在明膠微球中，結(jié)合粘合劑構(gòu)建"細胞-材料"復合體系，在視網(wǎng)膜脫離修復中可促進血管新生；外泌體遞送平臺則能通過調(diào)控TGF-β/Smad通路，抑制角膜纖維化，實現(xiàn)“無瘢痕”愈合。盡管前景廣闊，但該技術(shù)如何進一步提高生物相容性、降低成本、簡化操作流程，仍是需要解決的問題。同時，監(jiān)管審批流程的優(yōu)化也是推動這些技術(shù)快速進入臨床的關(guān)鍵。

未來，隨著材料科學和生物工程的進一步發(fā)展，我們有望看到更多創(chuàng)新的眼科生物粘合劑問世。這些創(chuàng)新不僅能改善患者的手術(shù)體驗和預后，還將為眼科疾病的治療帶來新的可能。

文中縮略語對應(yīng)表格：

「參考文獻」

      Niu, Y. F., Li, S. Q., Yu, F., Zhao, X., & Yuan, J. (2026). Adhesive bioactive materials in ocular applications: Toward smart, regenerative, and minimally invasive therapies. Bioactive Materials, 58, 303–330.             https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2025.12.004