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眼科生物粘合剂：眼科手术有望告别缝线！

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《Bioactive Materials》重磅综述：从眼科粘合生物活性材料的机制、分类、眼表/眼底应用、挑战展望等方面系统展开，总结了该材料的当前进展。

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01/眼科生物粘合剂分哪几类？

眼科粘合生物活性材料的分类逻辑很清晰——主要按材料来源（天然/合成）和应用场景（眼表/眼底）划分，不同类型各有侧重。

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根据信息，整理了一个简要表格：

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02/“粘得牢”→“促再生”：眼科生物粘合剂的两大核心突破

要想在眼部特殊环境中实现“无缝愈合”，绝不是简单的“胶水替代缝线”。袁进教授团队通过多年研究，构建了眼科粘合生物活性材料的“双维度设计框架”，解决了传统材料的关键瓶颈。

突破一： “粘得牢”——界面键合+能量耗散

眼部湿润环境是粘合剂的“关键考验”：泪液会稀释材料，瞬目（眨眼）产生的剪切力可能导致粘附失效。袁进教授团队从贻贝汲取灵感，进行了“界面键合+能量耗散”的协同设计。

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◆界面键合

团队模仿贻贝足丝蛋白的水下粘附机制，在材料中引入多巴胺（DOPA）基团。这类基团能够通过氢键、金属配位、共价键等多重作用，快速与角膜、视网膜组织形成稳定连接。

比如该团队研发的F20HD5水凝胶（由F127DA与HAMA-DOPA组成），在离体猪角膜测试中可承受超285mmHg的眼压，远超正常眼压范围（10-21mmHg）。

◆能量耗散

通过“双网络结构”缓冲外界应力——表层采用快速固化成分（如光固化GelMA）实现即时密封；底层则通过动态可逆交联（如Schiff碱反应）形成弹性网络，在瞬目或眼压波动时耗散能量，避免粘附界面断裂——就像给材料装了"缓冲垫"。

更关键的是，这些材料还能兼顾光学性能——F20HD5在可见光范围内透光率超90%，与天然角膜接近，术后不会影响视觉质量。

 突破二：“促再生”——覆盖眼表/眼底治疗两大场景

如果说早期“生物胶水”的核心是“补缺口”，那么新一代材料的亮点则是“促再生”。

眼科疾病的复杂性，要求生物粘合剂必须"因地制宜"——眼表需应对动态湿润环境，眼底则需兼顾长期支撑与药物递送。该团队的研究，针对性地覆盖了这两大场景：

◆眼表修复

角膜作为眼部的"镜头"，对材料的光学和力学性能要求极高。传统角膜移植手术需要缝5-7针来固定植片，术后散光常常导致视力恢复不理想。

而袁进教授团队的无缝线角膜移植技术，通过GelMA-ODex水凝胶实现了植片的原位固定：将水凝胶预聚液滴在植床后，可见光（405nm）照射4分钟就能完成角膜植片固定，无需缝线。

更具突破性的是，团队新研发的脱细胞角膜基质-水凝胶复合物，不仅能封闭大范围角膜缺损（直径达6mm），还能诱导自身角膜细胞再生。

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

◆眼底治疗

视网膜脱离、黄斑裂孔等眼底疾病，传统治疗依赖气体/硅油填充，患者需长期保持特殊体位，并且还有二次手术的可能。

针对视网膜脱离这一致盲性疾病，团队将透明质酸基水凝胶重新定位为“视网膜修复平台”：通过调控聚合物取代度，材料可在玻璃体切除术后维持视网膜贴附2-3 周，同时缓慢释放抗VEGF药物或外泌体，抑制新生血管形成。

在临床前研究中，这种“粘合+给药”的一体化策略，使复杂视网膜裂孔（>5mm）闭合率提升至76%，远超传统手术的58%。

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

03/眼科生物材料的三大发展方向

袁进教授团队的研究不仅总结了现有成果，还勾勒出眼科生物粘合剂的未来蓝图，而这些方向也正成为医械领域的研发热点：

◆3D打印：实现"个性化修复"

借助OCT影像重建技术，3D打印能够做出和患者角膜形态完全匹配的粘合剂支架。未来可解决角膜供体短缺问题，实现"即打即用"的个性化移植。

◆智能响应：让治疗"更精准"

开发pH/活性氧（ROS）双响应材料，在角膜炎症或氧化应激（ROS升高）时自动触发药物释放；或通过磁场、超声控制材料降解速度，使材料在粘合与愈合过程中按需释放药物、生长因子或外泌体，避免药物浪费与副作用。

◆再生医学整合：从"修补"到"再生"

将间充质干细胞封装在明胶微球中，结合粘合剂构建"细胞-材料"复合体系，在视网膜脱离修复中可促进血管新生；外泌体递送平台则能通过调控TGF-β/Smad通路，抑制角膜纤维化，实现“无瘢痕”愈合。尽管前景广阔，但该技术如何进一步提高生物相容性、降低成本、简化操作流程，仍是需要解决的问题。同时，监管审批流程的优化也是推动这些技术快速进入临床的关键。

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未来，随着材料科学和生物工程的进一步发展，我们有望看到更多创新的眼科生物粘合剂问世。这些创新不仅能改善患者的手术体验和预后，还将为眼科疾病的治疗带来新的可能。


文中缩略语对应表格：

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「参考文献」

      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

（来源：维科网）
生物活性材料 眼科手术 综述
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