创新新型角膜供体材料：一切为了光明

角膜病是我国第二位致盲眼病。目前，我国约有400万盲人，角膜移植是唯一的复明手段，但每年仅有1万人捐献眼角膜，供体材料远远不够。因此，通过科研手段解决角膜供体的问题，成为解决我国眼角膜供应匮乏的快速而有效的路径。

近日，山东第一医科大学附属眼科研究所牵头的“新型角膜供体材料的关键技术创新与临床应用”项目，荣获山东省技术发明奖一等奖。

史伟云介绍“猪角膜代替人角膜”技术山东第一眼科大学附属眼科研究所供图

首创脉冲高静压技术 解决排斥难题

目前，利用动物角膜，尤其是猪角膜，是解决角膜供体的最佳方案。

山东第一眼科大学附属医院眼科医院院长史伟云告诉《中国科学报》：“猪的基因序列和人类的基因序列高度相似，且猪的数量庞大，是最为适合替代人角膜的动物。但猪的角膜和人类身体仍然存在异种排斥，此外，猪的角膜和人的角膜透明度不一样，即使移植成功，术后视力也较差，甚至2-3个月才可以逐渐透明，不利于患者的恢复。”

那么，将猪角膜中与人类角膜不一样的抗原和细胞剔除干净，就成为了关键。

史伟云项目组提出，基于胶体渗透压平衡的脱细胞新理论，发明脱细胞保护液，首创脉冲高静压技术，将脱细胞时间从3天缩短到2个小时，解决了透明性和异种排斥难题。

此外，团队发明人工前房结合飞秒激光技术，解决术后视力差的难题，临床应用效果达到人供体角膜水平。这是全球首个新型生物角膜产品，目前，已获得国家III类医疗器械注册证，临床两年多来，已在200多家医院使用，让1万余例患者恢复光明。

项目历经15年，多名专家接力攻关，包括研发全球首个新型生物角膜产品、创新国内首个人工角膜材料和制造关键技术、发明活性羊膜保存技术、创建保留眼球仅取角膜的原位捐献技术体系、发明生物眼结膜和角膜内皮再生技术等五项系列成果，所有科研成果的初心只有一个——让更多的盲人可以重见光明。

创新人工角膜材料终末期角膜盲不再“绝症”

事实上，即使人类角膜供体充足，10%-15%的角膜盲患者依然无法通过人的角膜移植恢复光明。如严重化学伤等角膜上有大量的新生血管，移植到受体后，很快就会产生免疫排斥，所以人工材料合成角膜是终末角膜盲患者复明的唯一手段。

史伟云介绍：“我们创新了人工角膜材料和制造关键技术，用高分子材料和钛合金做成了人工角膜。这种人工角膜模仿的是美国波士顿人工角膜，但我们做了大量的改进。因为欧洲人的眼睛和中国人的眼睛还是有差异的，我们把中国人眼睛的解剖指数、颜色融入到我们的人工角膜中去，无论是美观度还是术后视力恢复情况都优于进口人工角膜。”

据悉，该产品4项主要指标超过美国产品，获国家III类医疗器械注册证，已使近100例盲人复明，填补国内空白，使我国终末期角膜盲不再是“绝症”。

生物羊膜是角膜修复的最佳材料，但活性保存是难题，以往大家都是取新鲜的羊膜“点对点”使用，或者用干燥后的羊膜，但这种羊膜的活性和营养也随之降低。

史伟云说：“我们研发了新鲜羊膜长效保存液，最少可以让它‘保鲜’2年，解决了角膜溃疡修复材料问题。目前全国共有500余家医院在使用该项技术，每年有2万名患者获益。”

创建技术体系 助力角膜原位捐献的中国模式

眼角膜捐献是光明的传递，我国每年等待角膜移植的患者数以百万计，但因供体角膜缺乏，每年角膜移植手术不足万例。造成这一局面的原因有很多，首先就是认知不足。很多人存在“眼角膜捐献就是移植整个眼球”的错误印象。

史伟云介绍：“事实上，早在几年前，我们团队就创建角膜原位捐献技术体系，不需要把捐献者的眼球摘掉后再取下眼角膜，捐献者的遗容不再被破坏，让更多人容易接受眼角膜捐献这一爱心之举，该技术使角膜捐献量从200枚/年增加到5800枚/年，缓解了我国角膜供体匮乏难题，创造了角膜原位捐献的中国模式。”

此外，记者了解到，此前摘取后的眼角膜必须在24小时内植入患者眼中，否则容易造成眼角膜的污染和浪费。项目组还发明离体角膜活性保存液，让摘取后的眼角膜可以保存14天，让更多的患者受益。

结膜大面积缺损和角膜内皮失代偿是临床治疗的世界难题。团队还发明了生物眼结膜与角膜内皮再生技术，获国家创新医疗器械审评。

史伟云说：“下一步，我们团队将继续攻克角膜材料难题。如今的人工角膜是没有内皮细胞的，所以不能做全程的角膜移植。现在我们正在研发一种特殊材料，可以把内皮贴到人工角膜上，实现人工角膜应用于全程角膜移植。此外，我们还在研究一种‘水凝胶’，若角膜坏了，可以涂上去，不需要缝合即可快速修复角膜。”