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以科研匠心守护光明:国家工程技术研究中心第二党支部林全愧团队研发可注射仿生晶状体新成果

文字作者:后际挺    图片作者:    初审:陈路呀    终审:师帅    文章来源:国家工程技术研究中心第二党支部       发布时间:2026-10-13 10:07:35

白内障是威胁群众视觉健康的重要疾病。如何让白内障手术后的眼睛不仅“看得清”,而且更少受炎症、感染和后发性白内障等并发症困扰,近期,国家工程技术研究中心第二党支部林全愧团队在国际材料学领域顶级期刊 Advanced Materials(2026, 38, e74450)发表研究成果,提出一种可注射、多重动态交联的水凝胶仿生晶状体,以跨学科协作探索守护光明的新路径。

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图注:FAMP@AT/CsA的制备(A)、屈光重塑机制(B)及术后晶状体微环境的动态调控(C)。

一、科研攻坚:把临床难题转化为可拆解的科学问题

传统人工晶状体往往尺寸固定、焦点单一,难以完全复现天然晶状体随睫状肌张力变化而连续调节屈光的能力;多焦点、景深延长型晶状体也常伴随眩光、光晕等视觉干扰。更为棘手的是,术后炎症、感染以及残余晶状体上皮细胞的迁移、增殖与纤维化,仍是影响长期视觉质量的“拦路虎”,后囊膜混浊(PCO)更是最为常见的远期并发症。

党员林全愧团队面对这些临床“硬骨头”,他们把目光投向天然晶状体本身——它本质上是一种高度有序、能随囊袋形态变化而调整折射的天然水凝胶。团队据此确立了“注射—原位成形—力学匹配—光学连续—微环境调节”一体化的研究目标。支部党员科技工作者在文献梳理、方案讨论、动物实验和结果复核中,以严谨求实的态度反复推敲材料组成、实验条件与安全边界,把“面向人民生命健康”的初心使命,落实到每一项基础数据和每一次方案优化之中。

二、创新亮点:三重交联让液态前体“稳得住、成得型、调得准”

论文提出的FAMP@AT/CsA仿生晶状体,巧妙构建了三层动态交联网络:SA/CMC物理缠结赋予前体粘弹性,F127DA在37℃体温环境下迅速自组装形成初始物理网络,使液态材料在经微切口注入囊袋后能减少泄漏、充分扩张;注入后GDL促CaCO₃持续释出Ca²⁺,与海藻酸钠发生离子交联完成“预塑形”;最后以405nm光照触发F127DA光聚合,形成稳定的共价交联网络。三层网络各司其职、时序衔接,一举破解了“可注射”与“原位稳定”长期对立的难题。

性能数据令人鼓舞:该水凝胶弹性模量约为55.9—60kPa,与兔(51.2 kPa)、猪(52.8 kPa)天然晶状体处于同一量级;可见光区透光性良好;平衡溶胀比约30%,可避免体内过度膨胀;在40%压缩—恢复的多次循环中力学性能稳定。这意味着材料在实验条件下已接近天然晶状体的软硬程度与光学需求,为“仿生”二字提供了扎实依据。

三、机制阐释:以“时序治疗”应对术后微环境变化

科研团队没有把仿生晶状体局限为单一光学器件,而是让其成为可参与术后修复的‘功能平台’,按病理阶段切换优先级:

·       早期防护:负载的银纳米颗粒(AgNPs)在细菌微环境中持续释放银离子,体外实验对大肠杆菌与耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)均呈现抑菌作用;环孢素A(CsA)通过抑制NFATc2、NF-κB等通路阻断巨噬细胞M1极化,降低TNF-α、IL-6 等促炎因子释放,并间接下调Snail表达、抑制Stat3 磷酸化,减轻晶状体上皮细胞的迁移与纤维化趋势。

·       后期清除:待急性炎症消退后,单次低强度紫外激活负载的Ag@TiO₂光催化组分,产生活性氧,诱导残余晶状体上皮细胞有序凋亡。

这一“先抑菌抗炎抗纤维化、后清除残余细胞”的时序设计,体现了团队从“做一个更好的透镜”走向“全过程管理囊袋微环境”的思维跃迁。

四、动物验证:初步证明光学重建,也清醒认识研究边界

在新西兰白兔白内障摘除模型中,团队经微撕囊将水凝胶注入囊袋并光照固化。术后15天观察显示:材料保持较高透明度,恢复超过80%的天然晶状体厚度,维持连续曲率变化;在定制光学装置中,折射表现恢复至天然水平的80%以上。角膜内皮细胞密度、视网膜电生理、眼压、全身血液学等指标未见明显异常,残余晶状体上皮细胞及相关纤维化标志物(MMP-9、纤维连接蛋白、α-SMA)表达明显降低。

尤为可贵的是,团队在取得积极结果的同时,始终保持“刀刃向内”的清醒:兔模型观察期仅15天,物种差异、囊袋个体差异、长期光学稳定性、光照安全剂量与规模化转化,仍是必须继续攻克的关口。这种不回避问题、不夸大结论的作风,正是科研工作者实事求是党性的生动体现。

 这项研究不仅是一项材料创新,更是一次面向人民眼健康的原创探索。对于支部党员科技工作者而言,科研攻关从来不是脱离临床的孤军奋战:每一次从临床问题中提炼方向、每一次跨学科协作中的补位担当、每一次对风险和数据边界的严格把关,都是党建引领业务发展的具体实践。

下一步,国家工程技术研究中心第二党支部全体党员将继续恪守人民至上、生命至上的初心,把党组织的组织优势转化为创新优势,把党员的先锋模范作用落实到实验台前、手术台边和服务群众一线,在眼健康领域攻克更多“卡脖子”难题,让更多群众拥有清晰、持久、更有质量的光明未来。


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