一种具有抗蛋白功能隐形眼镜的研究及应用开题报告

 2023-11-17 09:51:06

1. 研究目的与意义

市面上隐形眼镜种类很多,如硬性角膜接触镜、软性亲水接触镜、软性非亲水接触镜。硬性角膜接触镜材料偏硬,湿润性差、透氧低,佩戴时容易引起眼球不适。软性亲水接触镜的优点是亲水性强,可以通过提高含水量来增加携氧量,佩戴适应期短、舒适感强,深受广大消费者的喜爱。但是隐形眼镜长期佩戴,使用者容易出现眼部感染和干眼症等症状,主要是角膜细胞短期缺氧、镜片机械表面刺激和镜片吸附泪液中的蛋白质等原因造成的。因此除了机械强度和光学性能,镜片表面亲水性研究之外,材料表面的蛋白质非特异性吸附也是隐形眼镜等生物材料面临的一个重要问题。

研究发现,非离子型材料和两性离子材料对蛋白质的吸附能力均较低,可用于隐形眼镜凝胶材料的改性。本课题选择采用水凝胶材料为隐形眼镜研究的主体材料,选着合适的非离子型单体或两性离子性单体,制备一种在当前先进模压工艺条件下可生产的具有抗蛋白功能的隐形眼镜,并对机械性能、光学性能以及抗蛋白功能等进行表征。

2. 课题关键问题和重难点

目前关于抗蛋白功能的隐形眼镜的常用制作方法是通过修改表面涂层,减少蛋白质沉积的方法。但由于蛋白质非特异性吸附现象的普遍存在,对这些材料造成污染,有时甚至危及生命安全.因此,研究具有抗蛋白质非特异性吸附性能的材料已成为生物医用材料领域的研究热点。抗蛋白质非特异性吸附材料可以有效减少材料表面的蛋白质吸附从而提高材料的生物相容性。传统的聚乙二醇(PEG)材料在复杂的生物环境中,其长效性和稳定性非常有限,已有研究发现PEG分子能够激活部分人体的免疫,PEG修饰的蛋白质药物活性急剧下降。随着当前对于阻抗蛋白质吸附机理的更深入认识,以及分子模拟水平的进一步提高,从分子水平来进行材料表面设计及改性将成为阻抗蛋白质吸附材料研究的重要趋势。同时从自然界获得灵感,进行抗蛋白质吸附材料的隐形眼镜设计,也将是今后该领域的重要研究发展方向之一。

3. 国内外研究现状(文献综述)

抗蛋白功能隐形眼镜研究综述

前言:蛋白质是一切生命之源,生物功能极其丰富,具有催化、免疫、识别、运载、储存、收缩、毒性、激素等功能。然而蛋白质一旦与人造生物材料表面接触,很容易发生吸附现象,对这些材料造成污染,影响生物材料的性能,有时甚至危及生命安全,例如蛋白质吸附会引起生物垢堵塞等。在这些与人们生产生活密切相关的生物技术应用中所涉及的一个共性科学问题就是如何减少蛋白质的吸附,基于此,抗蛋白功能隐形眼镜成为值得关注的问题。

关键词:抗蛋白;隐形眼镜;生物功能

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4. 研究方案

隐形眼镜长期佩戴,使用者容易出现眼部感染和干眼症等症状,主要是角膜细胞短期缺氧、镜片机械表面刺激和镜片吸附泪液中的蛋白质等原因造成的。因此除了机械强度和光学性能,镜片表面亲水性研究之外,材料表面的蛋白质非特异性吸附也是隐形眼镜等生物材料面临的一个重要问题。

研究发现,非离子型材料和两性离子材料对蛋白质的吸附能力均较低,可用于隐形眼镜凝胶材料的改性。采用水凝胶材料为隐形眼镜研究的主体材料,选着合适的非离子型单体或两性离子性单体,制备一种在当前先进模压工艺条件下可生产的具有抗蛋白功能的隐形眼镜,并对机械性能、光学性能以及抗蛋白功能等进行表征。

抗蛋白质非特异性吸附材料可以有效减少材料表面的蛋白质吸附从而提高 材料的生物相容性。传统的聚乙二醇(PEG)材料在复杂的生物环境中,其长 效性和稳定性非常有限,已有研究发现PEG分子能够激活部分人体的免疫, PEG修饰的蛋白质药物活性急剧下降。由于蚕丝是天然蛋白,有许多其它材料不可替代的优点,丝素蛋白具有独特的分子结构、优良的机械性能、极好的吸湿保湿性和抗微生物的性能,与机体有良好的生物相容性,因此可用于隐形眼镜材料的研制。丝素膜具有优良的氧透过性,细胞附着性好且有增殖细胞的能力,如在丝素中添加丙烯酸进行接枝聚合,就成为高吸水性的高分子材料,其最高吸水率可达300倍,其保水性可与一般的专用材料相匹敌。并且在含水凝胶状态。

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5. 工作计划

第 1 周-第 2 周:大量阅读相关文献,制定可行的合成制备路线。并分析比较国内外抗蛋白功能隐形眼镜的研究现状,在此基础上根据实际情况确定课题的大致方案并完成开题报告及其文献综述。

第 3 周-第 10 周:在企业进行相关抗蛋白功能隐形眼镜的了解与学习,逐步参与其研发制备过程。 在前人的基础上,对其配方比例、固化方式等进行多次试验,检验其抗蛋白功能隐形眼镜的各项性能评价。

第 11 周-第 14 周:经过多次试验,改变其配方合成、水合或固化镜片的方式等进行工艺优化。选择最佳优化工艺进行小规模批量生产,并检测其各项数据是否符合国家标准,是否切实可行。

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