7月12日，南都记者从中山大学中山眼科中心获悉，该中心袁进团队研发出一种光固化生物粘合水凝胶，可以实现无缝线角膜移植，研究成果已发表在生物材料领域期刊《Bioactive Materials》（《生物活性材料》）中。待该科研成果实现转化后，将为眼科以及外科手术领域提供一种无缝线生物粘合技术的新选择。

研究成果发表在生物材料领域顶级期刊

中山大学中山眼科中心袁进教授作为唯一通讯作者，中山眼科中心赵轩博士后和李赛群副主任医师为共同第一作者在《Bioactive Materials》（Materials Science, Biomaterials领域排名Top1期刊，中科院一区，影响因子14.593）发表题为“Natural Polymer-Derived Photocurable Bioadhesive Hydrogels for Sutureless Keratoplasty”的研究论文。

该团队研发了一种由甲基丙烯酰化明胶（GelMA）和氧化葡聚糖（ODex）组成的光固化生物粘合性水凝胶。

该新型生物粘合剂具备良好的光学透明性、组织粘附性和细胞生物相容性，实现了无损伤、无缝线原位固定板层角膜植片，为眼科和外科手术的组织固定提供了新的思路。

这也是该团队继“复合生物载药角膜接触镜（ACS Nano 2016）”“化学结枝修饰生物活性羊膜（Frontiers in Bioengineering 2020）”之后又一重要成果。

“我们的研究成果来自眼科，但能在生物材料领域的顶级期刊被接收，说明国际同行已经充分认识到了它的重要性和成果的示范性，这也是眼科领域在这个期刊发表的第一篇文章”，中山大学中山眼科中心副主任、主任医师袁进说。

中山大学中山眼科中心副主任、主任医师袁进介绍新型水凝胶。

新型水凝胶比现有产品粘合度高、安全性好

据介绍，我国每年大约进行8000至10000例角膜移植手术，在目前的角膜移植手术中，角膜植片的固定通过显微缝线固定，但是存在缝线相关散光、新生血管、缝线感染等诸多潜在并发症，影响角膜移植手术远期疗效。

无缝线固定技术一直是研究的热点，但目前常用的组织粘合剂氰基丙烯酸酯和纤维蛋白胶，前者具有一定毒性、缺乏透明度和柔韧性以及快速聚合过程存在产热效应，后者的低粘附强度是不可避免的缺点。

为了寻求粘合度高、安全性好的粘合剂，袁进团队设计了一种基于GelMA的粘合性水凝胶，并通过引入ODex在可见光下固化形成双网络、双交联凝胶，实现快速有效、安全的固化与粘合。

“新型水凝胶具有理想的粘合剂理化特性”，袁进介绍，这种光固化生物粘合性水凝胶，具有高透光率、耐酶解和优异的生物相容性，以及更高的粘附强度，新型凝胶的光固化特性也为手术医生进行手术设计规划提供了便捷可操作性。

同时，通过平面培养和三维立体培养的体外细胞实验证明，该粘合体系无细胞毒性且不会引起角膜基质纤维细胞的转型，导致额外的角膜基质瘢痕反应。

新型水凝胶理化特性

在新西兰兔实验中 角膜受体与供体整合良好

袁进介绍，在新西兰兔角膜板层移植模型中，该粘合剂表现出良好的操作便捷性，将粘合性水凝胶预聚液滴加在植床上后，对合供体角膜，再通过可见光（405nm）光照4分钟实现供体与受体组织的粘合，术后角膜供体与受体贴合紧密，边缘连接处无明显缝隙。

采用该生物粘合剂替代传统缝线固定，角膜植片与角膜植床贴附良好，移植后角膜保持良好光学透明性和表面弧度。术后56天，角膜上皮层已恢复正常厚度，未观察到炎症细胞。结合电镜显示角膜基质层结构正常，受体与供体整合良好，粘合剂的缓慢降解特性完美匹配于植片-植床愈合规律。

成果转化后将向外科领域推广

袁进表示，这种新型水凝胶不光为角膜移植，还将为其他外科手术提供全新选择。

“我们这种新型的水凝胶是不是适合其他的手术切口，主要看这个手术切口需要多大的抗张强度，我们评估了新型水凝胶的抗张强度，它可以抵抗280毫米汞柱的压力，这是一个比较高的数字了”，袁进说，对于绝大多数的手术切口，它是可以使用的，“但对于需求最高的关节类手术切口，能不能达到要求还需要后面去研究”。

“我们的专利申请很快就提交，接下来将进行科研成果的转化，希望这个新技术不仅在眼科，还能够在整个外科领域都得到应用，推动眼科、外科领域进行无缝线、低损伤的精准化治疗模式”，袁进表示，目前正在积极推动临床实验，有可能在3至5年内将该成果进行临床应用。

采写：南都记者李文 通讯员邰梦云

编辑：李文

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李文

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南方都市报记者