Современная разработка американских ученых для бесшовного восстановления повреждений роговицы глаза

Американские специалисты создали биосовместимый гидрогель, имитирующий свойства роговицы.

Различные повреждения роговицы, из них наиболее часто — ранения и инфекции, ведут к более 1,5 миллиона новых случаев слепоты ежегодно.

Современные стандарты лечения подобных дефектов роговицы включают использование цианоакрилатного клея, использование тканевых лоскутов или трансплантацию роговицы. Однако эти способы обладают рядом существенных недостатков.

У цианоакрилатного клея это − низкая биосовместимость, невысокая прозрачность, шероховатая поверхность, неудовлетворительная интеграция с тканями.

Использование лоскутов требует донорских тканей, применения специального оборудования и передовых хирургических технологий. Для пациента существует риск отторжения трансплантата, развития иммунных реакций, особенно у пациентов с острыми травмами и инфекциями.

Операции по трансплантации роговицы способны закрыть только 5% потребности в подобных вмешательствах. Здесь так же многие аспекты связаны с нехваткой доноров, высокой стоимостью операции и риском развития послеоперационных осложнений.

Использование адгезивных биоматериалов стало перспективным подходом для лечения дефектов стромы роговицы, особенно в чрезвычайных ситуациях. Все биоматериалы для заживления и восстановления роговицы могут быть разделены на 2 класса: 1) синтетические адгезивные материалы (на основе цианоакрилатов и полиэтиленгликоля) и 2) натуральные материалы (на основе фибрина, полисахаридов, коллагена и т. д.). Идеальные биоматериалы должны обладать физическими, структурными и физиобиологическими характеристиками, аналогичными природной роговице.

Группе американских ученых удалось синтезировать прозрачный и адгезивный гидрогель, имитирующий свойства роговицы, на основе гидролизированного коллагена с изменяемыми под действием видимого света связями. Свойства этого гидрогеля могут быть изменены с учетом конкретных требований путем изменения концентрации исходных веществ и длительности воздействия света.

Фотополимеризация геля in situ позволяет проводить биоадгезивное отверждение точно в соответствии с требуемой геометрией дефекта. Эксперименты in vivo с использованием модели стромального дефекта у кроликов продемонстрировали, что биогель эффективно закрывает дефекты роговицы и индуцирует регенерацию и реэпителизацию стромы.

Ученые считают, что применение этого гидрогеля будет способствовать скорейшему выздоровлению пациентов, снизит потребность в дальнейшей реабилитации и в некоторых случаях позволит избежать необходимости трансплантации роговицы.
http://advances.sciencemag.org/content/5/3/eaav1281