哈医大二院原慧萍教授团队在生物材料的眼科应用领域取得多项突破

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近日，哈尔滨医科大学附属第二医院眼科原慧萍教授团队与哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所的冷劲松院士团队合作，在智能复合材料在眼科的应用中，取得了多项“医工合作”科研成果。科研人员将形状记忆生物材料应用于减轻青光眼引流阀植入术后瘢痕形成和眼眶植入物中，大幅度提高了青光眼手术成功率，改善了术后效果，也首次实现了个性化定制的眼眶微创植入手术。

自2015年起，哈医大二院眼科主任原慧萍教授团队开始探索医工领域创新结合新方向，发掘新型生物材料应用于眼病治疗，研发具有自主知识产权的眼用新装置，解决眼病治疗中的难题。

青光眼引流阀植入手术是对付难治性青光眼的临床主要手段，然而，该手术术后容易形成滤过道瘢痕，导致成功率逐年降低，难以维持患者视功能。原慧萍教授提出将国外生产的引流阀进行表面改性，抗瘢痕药物缓慢释放可以抑制术后滤过道瘢痕形成，从而提高手术成功率。并与哈尔滨工业大学韩亮教授(现工作在苏州大学)合作，在国内外首次实现了新材料天然蛋白页岩—丝裂霉素C载药对引流阀的表面改性，达到丝裂霉素缓慢释放，减轻了引流阀术后瘢痕形成，提高了手术成功率。在此研究工作基础上，原慧萍教授团队与哈尔滨工业大学冷劲松院士团队进一步合作研发了一种表面褶皱形貌可控的形状记忆静电纺丝微纳米纤维，实现了智能控释药物及减轻青光眼引流阀植入术后瘢痕形成的作用，对研发智能控释药物的新型引流装置具有很好的前景。

载药静电纺丝应用示意图（央广网发 哈医大二院供图）

科研团队进一步拓展了新型材料在医学领域的应用。针对眼眶肿瘤、眼眶容积不足和眼球内陷等眼眶疾病创新性地开展研究。理想的眼眶填充物需要满足安全、个性化、易于评估，手术操作简便，损伤小，经济负担轻等特点，而目前临床应用的材料难以满足以上所有条件。原慧萍教授团队与哈尔滨工业大学冷劲松院士团队进一步合作研发了一种可通过熔融实现快速直写4D打印的光驱动形状记忆复合材料，实现了具有自主光驱动形状回复能力，同时具备局部可控促进肿瘤消融功能的4D打印结构。通过4D打印可以为患者提供个性化、微创治疗，还能用于肿瘤的局部可控光热治疗。

4D打印支架示意图（央广网发 哈医大二院供图）

在此工作基础上，双方团队进一步合作研发了基于一种可CT显影的形状记忆复合材料，首次通过4D打印定制了眼眶支架用于眼球内陷的微创植入和个性化治疗，新型材料眼眶空间填充度优于目前临床使用的可吸收高分子骨板和Medpor。AHP和光驱动形状记忆复合材料作为新型眼眶填充材料，可解决临床中因外伤、肿瘤、手术等造成眼眶容积不足，眼球内陷等形态异常等临床难题。

4D打印眼眶支架示意图（央广网发 哈医大二院供图）

据悉，哈医大二院眼科原慧萍教授带领的团队创建了东北三省首个青光眼诊疗数据档案库，明确了东北地区青光眼患病率和危险因素，建立了东北地区青光眼防治体系，并参与制订《中国青光眼指南（2020年）》等6个指南，青光眼早期筛查和干预研究被亚太青光眼指南收录；团队发现东北地区原发性开角型青光眼致病基因新位点，2015年利用2020年获得诺贝尔化学奖的CRISPR-Cas9技术建立了国内唯一青光眼OPTN突变鼠模型，与美国和日本等国家同步进行正常眼压性青光眼的研究；与哈尔滨工业大学航天学院高会军教授团队合作自主研发了“一种智能体双模态视觉行为监控系统”（发明专利初审已通过），用于解决小动物视功能评估；最先实现骨髓优质干细胞亚群归巢修复青光眼视神经损伤，为建立青光眼全程一体化综合防治新策略作出了贡献，并在国际上发表多篇高影响力论文。团队在“医工合作”领域创新结合新方向，致力于发掘新型多靶点智能生物材料用于眼病治疗等，为生物医用材料新技术革命奠定坚实基础。