人工角膜和用于制造人工角膜的方法技术

提供具有足够强度和光学特性的人工角膜和用于制造人工角膜的方法，其中人工角膜的偏离或感染受到抑制。根据本发明专利技术，用于制造人工角膜的方法包括：制备在其中形成有通孔的无纺织物的无纺织物制备步骤；以及布置水性聚合物凝胶以覆盖所述通孔的凝胶布置步骤。

【技术实现步骤摘要】
人工角膜和用于制造人工角膜的方法
本专利技术涉及人工角膜和用于制造人工角膜的方法。
技术介绍
相关技术的描述角膜是构成眼睛(眼球)的组织之一，并且是厚度为约0.5mm至0.7mm的透明膜。诸如在角膜中发生的视力模糊的问题被称为角膜疾病，并且角膜疾病是世界上引起失明的第三个主要原因。目前，据估计，全球有超过1000万人因角膜疾病而失明。已知角膜移植通常用于角膜疾病的治疗。然而，由于其他人的生物组织在角膜移植中被移植到患者体内，可能会发生排斥或感染。另外，角膜供应者的数量不足。在当前这种环境下，正在考虑使用人工角膜来代替从活体取出角膜。在早期的人工角膜中，几乎人工角膜的整个部分通常由致密的透明无机材料(诸如玻璃)和透明树脂(诸如聚甲基丙烯酸酯)形成(例如，参见专利文献1)。然而，这种人工角膜对生物组织的粘附性低，并且对眼球施加有机械应力，可能容易发生人工角膜的偏离或感染，并且长时间使用人工角膜非常困难。最近，基于上述问题，已经研究出由具有高生物相容性(诸如胶原)的软质材料或纤维材料(例如无纺织物)形成的人工角膜(例如，参见专利文献2)。因为这样的人工角膜在移植后可使与细胞密切接触的氧气和营养素通过，由此可抑制上述问题(诸如人工角膜的偏离或感染)。(专利文献1)申请公开号为JP63-99860B(专利文献2)JP2008-43419B
技术实现思路
然而，由软质材料形成的人工角膜难以具有足够的强度。另外，上述专利文献中存在的问题是，由纤维材料形成的人工角膜难以获得足够的光学特性(例如高透明度、适当的折射率或低散射特性)。为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种能够抑制传统人工角膜的问题(例如偏差或感染)并且具有足够的强度和优异的光学特性的人工角膜，以及一种用于制造人工角膜的方法。根据本专利技术，一种人工角膜包括：在其中形成有通孔的无纺织物；和布置成覆盖所述通孔的水性聚合物凝胶。根据本专利技术，一种用于制造人工角膜的方法包括：制备在其中形成有通孔的无纺织物的无纺织物制备步骤；以及布置水性聚合物凝胶以覆盖所述通孔的凝胶布置步骤。另外，形成无纺织物的纤维可以包括纳米纤维。另外，形成无纺织物的纤维可以包括基于聚乙烯醇的纳米纤维。另外，无纺织物可以包括聚乙烯醇、羟乙基纤维素和石墨的复合纳米纤维(PVA-HEC-GR)。此外，无纺织物可以通过使用纺丝溶液作为原材料的静电纺丝方案形成，所述纺丝溶液通过将石墨分散在聚乙烯醇和羟乙基纤维素的混合溶液中获得。另外，可以将羟基磷灰石(HA)附着到无纺织物。此外，无纺织物制备步骤可以包括通过进行以下步骤的一次或数次循环而将所述羟基磷灰石附着到所述无纺织物：将无纺织物浸渍在氯化钙的水溶液中，以及将无纺织物浸渍在调节至pH10或更高的磷酸氢二钠(DSP)(Na2HPO4)的水溶液中。另外，水性聚合物凝胶可以包括基于聚乙烯醇的水性聚合物凝胶。此外，凝胶布置步骤可以包括通过冻融方案将水性聚合物凝胶布置在无纺织物上。根据本专利技术，人工角膜由与人体细胞紧密结合的无纺织物形成，从而可以确保氧气和营养物质的有效传输以及人工角膜的强度，且不会引起排斥。另外，根据本专利技术的人工角膜，在无纺织物中形成通孔，并且将水性聚合物凝胶布置成覆盖通孔，使得穿过人工角膜的光可以不受无纺织物的影响。因此，根据本专利技术，人工角膜可以获得足够的强度和光学特性，同时抑制传统的问题。根据本专利技术，用于制造人工角膜的方法包括：制备在其中形成有通孔的无纺织物的无纺织物制备步骤；以及布置水性聚合物凝胶以覆盖所述通孔的凝胶布置步骤，从而可以制造具有足够强度和光学特性的人工角膜，同时抑制传统人工角膜的问题。附图说明图1是用于说明根据一个实施方式的人工角膜的视图。图2是根据一个实施方式的用于制造人工角膜的方法的流程图。图3是示出根据实施例的纳米级羟基磷灰石(nHA)和人工角膜的无纺织物的衰减全反射傅立叶变换红外光谱(ATR-FTIR光谱)的图。图4是示出根据实施例的石墨(GR)、nHA和人工角膜的无纺织物的X射线衍射(XRD)图案的图。图5是示出根据实施例的nHA和人工角膜的无纺织物的高分辨率XRD图案的图。图6是通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)拍摄的照片，示出了根据实施例的人工角膜的无纺织物。图7是示出构成根据实施例的人工角膜的无纺织物的纤维的直径分布的图。图8是由FE-SEM拍摄的高分辨率图像，示出了根据实施例的nHA和人工角膜。图9是示出根据实施例的聚乙烯醇(PVA)水凝胶和人工角膜的无纺织物的含水量的直方图。图10是示出根据实施例的PVA水凝胶和人工角膜的无纺织物的水接触角的实验结果的视图。图11是示出根据实施例的PVA水凝胶和人工角膜的无纺织物的变形-应力曲线的图。图12是示出根据实施例的细胞毒性试验的结果的显微照片。图13是示出根据实施例的细胞毒性试验的结果的显微照片。具体实施方式在下文中，将参照实施方式描述根据本专利技术的人工角膜和用于制造人工角膜的方法。然而，在实施方式中描述的配置及其组合对于本专利技术的技术解决方案不是必需的。1.根据一个实施方式的人工角膜1图1是用于说明根据一个实施方式的人工角膜1的视图。图1A是示出人工角膜1的平面图，图1B是沿着图1A的线A-A截取的截面图。首先，将描述根据该实施方式的人工角膜1。在根据该实施方式的人工角膜1中，如图1所示，在其中形成有通孔12的无纺织物10包括布置为覆盖通孔12的水性聚合物凝胶20。人工角膜1的尺寸可以根据使用目的(移植目标)而适当地设定。通常，成人的人工角膜的厚度可以是约0.5mm至0.7mm。在从上方观察时无纺织物10具有圆形的外形，并且通孔12形成在圆的中央。无纺织物10可以是指用于水性聚合物凝胶20的基底。构成无纺织物10的纤维可以由具有各种直径的任何材料形成，只要它们不会降低本专利技术的效果即可。然而，构成无纺织物10的纤维优选为纳米纤维。纳米纤维是具有纳米级纤维直径(例如，纤维直径为3000nm或以下，优选平均纤维直径为1000nm或以下)的纤维。纳米纤维具有与具有微米级纤维直径或以上的普通纤维不同的性质(例如，非常大的比表面积)，并且用于各种领域。在该实施方式中，纳米纤维的纤维直径优选在50nm至500nm的范围内。更优选地，构成无纺织物10的纤维是基于聚乙烯醇(PVA)的纳米纤维。基于PVA的纳米纤维是指含有以聚乙烯醇为原材料的成分作为主要成分(成分以重量计为30％或以上)的纳米纤维。另外，由于PVA是水溶性聚合物，因此，当使用基于PVA的聚合物作为无纺织物的原材料时，一般需要进行不溶解处理(例如，使用戊二醛(GA)的交联处理、热量、紫外线(UV)等)。用于PVA的不溶解处理的必要性和具体方案通常是已知的，因此在下面的描述中将省略对不溶解处理的详细描述。在该实施方式中，无纺织物10包含聚乙烯醇-羟乙基纤维素-石墨(PVA-HEC-GR)复合纳米纤维。通过将石墨(GR)分散在由聚乙烯醇(PVA)和羟乙基纤维素(HEC)混合的原材料形成的纳米纤维之间而获得PVA-HEC-GR复合纳米纤维。此外，石墨不需要纳米化，并且例如当石墨的最长部分的长度为20μm或更小时，可以使用该石墨。除了上述配置之外，根据本专利技术，还可以使用由以下纳米纤维形成的无纺织物，所述纳米纤维通过使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种人工角膜，包括：在其中形成有通孔的无纺织物；和布置成覆盖所述通孔的水性聚合物凝胶。

【技术特征摘要】
2018.03.28 JP 2018-0615261.一种人工角膜，包括：在其中形成有通孔的无纺织物；和布置成覆盖所述通孔的水性聚合物凝胶。2.一种用于制造人工角膜的方法，所述方法包括：制备在其中形成有通孔的无纺织物的无纺织物制备步骤；和布置水性聚合物凝胶以覆盖所述通孔的凝胶布置步骤。3.如权利要求2所述的方法，其中形成所述无纺织物的纤维包括纳米纤维。4.如权利要求3所述的方法，其中形成所述无纺织物的所述纤维包括基于聚乙烯醇的纳米纤维。5.如权利要求4所述的方法，其中所述无纺织物包括聚乙烯醇、羟乙基纤维素和石墨的复合纳米纤维(PVA-HEC-GR)。6.如权利要求5所述的方法，其中所述无纺织物通过使用纺丝溶液作...

【专利技术属性】
技术研发人员：金翼水，达夫德·卡拉格尼，大谷圣，
申请(专利权)人：柠檬株式会社，国立大学法人信州大学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR