本發(fā)明涉及角膜保存，特別涉及一種角膜組織的保存和藥物測試裝置和保存方法。

背景技術(shù)：

1、角膜盲是全球第四大致盲原因，臨床上主要通過供體角膜移植進行治療。但受限于供體角膜嚴重缺乏，全球僅有七十分之一的角膜盲病人能夠接受角膜移植手術(shù)，高達1270萬角膜盲患者仍處于角膜供體的漫長等待中。供體角膜限制了角膜移植手術(shù)的進行，因此，如何高效利用有限的供體角膜資源尤為重要。

2、目前，臨床上的角膜組織保存方法，根據(jù)角膜組織的保存時間可以分為：短期保存、中期保存和長期保存。短期保存又稱為濕房保存技術(shù)，是指將完整的供體眼球取出并經(jīng)滅菌后，在4℃的潮濕環(huán)境中低溫儲存。短期保存可以保持完整的眼球，但保存過程中隨著細胞代謝，房水中的有害代謝物會影響角膜活性，一般保存時間在48h以內(nèi)，時效低。中期保存是將供體角膜組織取出置于角膜保存液(如eusol-c、optisol-gs、kerasave等)中，于4℃中保存。中期保存通過降低細胞代謝和在角膜保存液中加入營養(yǎng)物質(zhì)及滲透壓調(diào)節(jié)成分，一般能夠在14天內(nèi)維持角膜內(nèi)皮細胞的活性。但此方法僅在一定程度上維持了角膜內(nèi)皮細胞的活性，對于角膜組織透明度、表皮細胞以及基質(zhì)細胞的完整性缺乏有效的保存手段，且角膜保存液的成本極高，制造過程繁瑣，很難廣泛應(yīng)用。長期保存則是通過器官培養(yǎng)的方法，能夠在30-37℃環(huán)境下保存角膜組織內(nèi)皮細胞活性長達一個月，但由于技術(shù)以及成本限制，難以推廣。

3、因此，現(xiàn)有技術(shù)仍有待改進和發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種角膜組織的保存和藥物測試裝置和保存方法，旨在解決現(xiàn)有角膜組織缺少適宜的保存和藥物測試裝置、保存方法成本高的難題。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

3、第一方面，提供一種角膜組織的保存和藥物測試裝置，所述保存和藥物測試裝置包括：容器、固定于所述容器底部的水凝膠托架、覆蓋于所述水凝膠托架上的膠原屏障膜和盛于容器內(nèi)用于維持角膜組織生理狀態(tài)的培養(yǎng)液；

4、所述水凝膠托架用于承載角膜組織的表面為凸球面，所述凸球面的曲率范圍為30-65d；

5、所述膠原屏障膜包括用于覆蓋角膜組織的膠原蛋白膜和用于固定所述膠原蛋白膜的空心圓環(huán)。

6、優(yōu)選的技術(shù)方案，所述保存和藥物測試裝置還包括：支架和支撐膜；

7、其中，所述支架設(shè)置于所述容器底部，所述支撐膜設(shè)置于所述支架背離所述容器底部的一側(cè)，所述水凝膠托架設(shè)置于所述支撐膜背離所述支架的一側(cè)，所述水凝膠托架通過所述支架和所述支撐膜固定于所述容器底部。

8、優(yōu)選的技術(shù)方案，所述支架和所述支撐膜上開設(shè)有用于所述培養(yǎng)液流通的通孔；

9、和/或，所述支架的材質(zhì)選自石英或玻璃；

10、和/或，所述支撐膜的材質(zhì)選自聚四氟乙烯、尼龍、玻璃纖維、纖維素中的一種或多種。

11、優(yōu)選的技術(shù)方案，所述保存和藥物測試裝置還包括：與角膜組織曲率相匹配的角膜接觸鏡；

12、所述保存和藥物測試裝置應(yīng)用時，所述角膜接觸鏡覆蓋于角膜組織上，所述角膜接觸鏡的凹球面與角膜組織的凸球面貼合。

13、優(yōu)選的技術(shù)方案，所述培養(yǎng)液的液面高度高于膠原蛋白膜的邊緣，且低于角膜組織的邊緣；

14、和/或，所述空心圓環(huán)環(huán)繞設(shè)置于所述水凝膠托架的底部。

15、優(yōu)選的技術(shù)方案，所述膠原屏障膜的制備方法，包括步驟：

16、提供空心圓環(huán)；

17、將所述空心圓環(huán)置于平底容器底部，在所述空心圓環(huán)的空心處加入膠原凝膠樣品，經(jīng)干燥處理成型，再經(jīng)復水處理后取下，得到所述膠原屏障膜；

18、其中，所述膠原凝膠樣品包括膠原蛋白和緩沖液；所述膠原蛋白選自i型膠原蛋白、ii型膠原蛋白、iii型膠原蛋白、iv型膠原蛋白、v型膠原蛋白和xi型膠原蛋白中的一種或多種，所述緩沖液選自磷酸鹽緩沖液、氨基酸緩沖液、檸檬酸緩沖液、碳酸緩沖液、醋酸緩沖液、巴比妥酸緩沖液、細胞培養(yǎng)基緩沖液、4-羥乙基哌嗪乙磺酸緩沖液、三羥甲基氨基甲烷鹽酸鹽緩沖液中的一種或多種；所述空心圓環(huán)的材質(zhì)選自聚四氟乙烯、尼龍、玻璃纖維、纖維素中的一種或多種。

19、優(yōu)選的技術(shù)方案，所述膠原凝膠樣品還包括治療眼部疾病的藥物。

20、優(yōu)選的技術(shù)方案，所述水凝膠托架的材質(zhì)選自瓊脂、甲基丙烯酰化明膠、丙烯酰化殼聚糖、甲基丙烯酰化殼聚糖、丙烯酰化透明質(zhì)酸、甲基丙烯酰化透明質(zhì)酸、丙烯酰化葡聚糖、甲基丙烯酰化葡聚糖中的一種或多種；

21、和/或，所述培養(yǎng)液包括：培養(yǎng)基和抗生素；其中，所述培養(yǎng)基選自mem、rpmi-1640、dmem、dmem/f12、m199、ham’s?f-12k中的一種或者多種；所述抗生素選自青霉素、鏈霉素、兩性霉素b、慶大霉素、諾氟沙星、米諾環(huán)素、萬古霉素中的一種或者多種。

22、第二方面，提供一種角膜組織的保存方法，所述保存方法采用如第一方面所述的保存和藥物測試裝置進行保存。

23、優(yōu)選的技術(shù)方案，所述保存方法包括步驟：

24、對所述保存和藥物測試裝置和從供體取出24h內(nèi)的角膜組織進行消毒；

25、將所述角膜組織的凹球面與所述水凝膠托架的凸球面貼合，將所述膠原屏障膜覆蓋于所述角膜組織背離所述水凝膠托架的一側(cè)，使所述角膜組織固定于所述水凝膠支架和所述膠原屏障膜之間；

26、加入所述培養(yǎng)液，使所述培養(yǎng)液的液面高度高于膠原蛋白膜的邊緣，且低于角膜組織的邊緣；

27、將固定有角膜組織的保存和藥物測試裝置置于5％?co2、37℃的培養(yǎng)箱中保存。

28、有益效果：本發(fā)明提供一種角膜組織的保存和藥物測試裝置和保存方法。本發(fā)明的保存和藥物測試裝置用于保存角膜組織時，膠原蛋白膜的覆蓋能夠允許角膜組織在保存過程中保持一種濕潤的氣-液交互的界面，有助于維持角膜表皮以及基質(zhì)細胞的活性；水凝膠托架模擬晶狀體的作用，并與膠原蛋白膜結(jié)合給予角膜內(nèi)皮細胞一定壓力，能夠更好維持角膜內(nèi)皮細胞的活性以及表型；同時由于液體在膠原蛋白膜內(nèi)表面的虹吸作用，可以有效交換角膜組織中細胞的代謝廢物。因此，該保存和藥物測試裝置對于維持角膜細胞形態(tài)、厚度以及透明度具有非常積極的作用。

技術(shù)特征：

1.一種角膜組織的保存和藥物測試裝置，其特征在于，所述保存和藥物測試裝置包括：容器、固定于所述容器底部的水凝膠托架、覆蓋于所述水凝膠托架上的膠原屏障膜和盛于容器內(nèi)用于維持角膜組織生理狀態(tài)的培養(yǎng)液；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保存和藥物測試裝置，其特征在于，所述保存和藥物測試裝置還包括：支架和支撐膜；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的保存和藥物測試裝置，其特征在于，所述支架和所述支撐膜上開設(shè)有用于所述培養(yǎng)液流通的通孔；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保存和藥物測試裝置，其特征在于，所述保存和藥物測試裝置還包括：與角膜組織曲率相匹配的角膜接觸鏡；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保存和藥物測試裝置，其特征在于，所述培養(yǎng)液的液面高度高于膠原蛋白膜的邊緣，且低于角膜組織的邊緣；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保存和藥物測試裝置，其特征在于，所述膠原屏障膜的制備方法，包括步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的保存和藥物測試裝置，其特征在于，所述膠原凝膠樣品還包括治療眼部疾病的藥物。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保存和藥物測試裝置，其特征在于，所述水凝膠托架的材質(zhì)選自瓊脂、甲基丙烯酰化明膠、丙烯酰化殼聚糖、甲基丙烯酰化殼聚糖、丙烯酰化透明質(zhì)酸、甲基丙烯酰化透明質(zhì)酸、丙烯酰化葡聚糖、甲基丙烯酰化葡聚糖中的一種或多種；

9.一種角膜組織的保存方法，其特征在于，所述保存方法采用如權(quán)利要求1-8任一項所述的保存和藥物測試裝置進行保存。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的保存方法，其特征在于，所述保存方法包括步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種角膜組織的保存和藥物測試裝置和保存方法。其中，所述保存和藥物測試裝置包括：容器、固定于所述容器底部的水凝膠托架、覆蓋于所述水凝膠托架上的膠原屏障膜和盛于容器內(nèi)用于維持角膜組織生理狀態(tài)的培養(yǎng)液；所述水凝膠托架用于承載角膜組織的表面為凸球面，所述凸球面的曲率范圍為30?65D；所述膠原屏障膜包括用于覆蓋角膜組織的膠原蛋白膜和用于固定所述膠原蛋白膜的空心圓環(huán)。本發(fā)明的保存和藥物測試裝置用于保存角膜組織時，可以模擬角膜組織在人體中的存在狀態(tài)以及環(huán)境，有效交換角膜組織中細胞的代謝廢物，對于維持角膜細胞形態(tài)、厚度以及透明度具有非常積極的作用。

技術(shù)研發(fā)人員：郭瓊玉,麻樂,蔣紅亮
受保護的技術(shù)使用者：南方科技大學
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24