助力3D生物打印-基于3D打印的纤维素水凝胶在真菌性角膜溃疡修复中的应用
时间:2024-08-21 09:15 来源:南极熊 作者:admin 点击:次
| 背景介绍
真菌性角膜炎是角膜溃疡的主要原因，也是导致眼睛相关疾病和失明的主要因素。这种疾病可能引发严重的感染，导致视力丧失。由于强烈的炎症反应、氧化应激和非定向修复过程，角膜白斑等疤痕很容易形成，从而降低了角膜的透明度，严重影响视力和生活质量。目前，治疗真菌性角膜炎的方法包括药物治疗和手术干预。常用的药物包括两性霉素B和氟康唑，但由于药物毒性而存在一定的局限性。手术干预通常涉及角膜移植，然而，这种手术复杂度高，术后并发症风险较大。因此，开发一种具有多功能性的水凝胶系统来治疗真菌性角膜炎、减少白斑并促进愈合显得尤为重要。然而，目前许多水凝胶系统存在一些不足之处，例如通常表现出单一的功能缺乏对角膜溃疡愈合过程的干预，无法充分解决抗真菌、抗炎、定向修复角膜基质层、抑制白斑形成等问题。另外，对角膜独特的胶原纤维定向排列的忽视也可能影响治疗效果。因此，开发一种新型的多功能水凝胶系统，能够整合抗真菌、抗炎和定向修复等特性，并考虑角膜胶原纤维的排列情况，将有望对真菌性角膜炎的治疗带来重要的突破。
相关成果近期发表在国际生物医学领域知名期刊Bioactive Materials，题为“定向纤维素水凝胶：用于减少角膜白斑和治疗真菌性角膜溃疡的定向组织再生研究”(Oriented
Cellulose Hydrogel: Directed Tissue Regeneration for Reducing Corneal
Leukoplakia and Managing Fungal Corneal Ulcers)。本论文通讯作者为清华大学深圳国际研究生院孙伟教授，弥胜利教授，北京大学第三医院眼科冯云教授。论文第一作者为董丽娜博士和范梓欣博士。
[color=rgba(0, 0, 0, 0.9)]该研究团队构建了一种新型3D打印多功能水凝胶系统，通过整合抗真菌、抗炎和定向修复特性来治疗真菌性角膜炎、减少白斑并促进愈合。此外，我们还深入研究了抑制白斑的生物学机制。基于挤出式生物3D打印机（SunP
CPD1/
BioMaker，上普博源公司）制备了定向纤维素水凝胶系统，通过形成粘着斑与角膜基质细胞外基质相互作用，诱导角膜基质正交定向修复；并且深入研究了减小角膜白斑的机制，如模仿胶原纤维正交排列，抑制炎症、消除活性氧、减少角膜白斑等信号通路研究。
技术路线图 
图一. 3D打印水凝胶系统合成示意图。
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