本技术涉及一种新型纳米复合光敏剂,特别适用于角膜胶原交联术。该光敏剂以氮硫共掺杂石墨烯量子点为核心,具有粒径小、电位负、电子转移效率高及光激发产生效率高的特点。通过优化制备工艺,实现了光敏剂的高效合成,为角膜胶原交联术提供了一种创新的治疗手段。
背景技术
圆锥角膜(Keratoconus,KC)是一种常见的双侧、不对称、进行性、多因素和非炎症性的角膜扩张性疾病,可导致视力损害甚至法定盲。传统的去上皮角膜胶原交联术(Conventional corneal collagen cross-linking,C-CXL)被认为是治疗进展性圆锥角膜的“金标准”治疗方案,主要步骤包括去除角膜上皮,滴加核黄素磷酸钠(Riboflavin 5′-phosphate sodium,RF)溶液,然后使用370 nm紫外光照射诱导交联。但上皮去除操作会导致一些副作用,包括上皮愈合受损、感染性角膜炎、角膜瘢痕和低视力等。
离子电渗介导的跨上皮角膜交联术(Transepithelial cross-linking withiontophoresis,I-CXL)是一种新型的保留角膜上皮的非侵入性技术,它通过施加微小的电流在较短时间内促使带负电荷的核黄素磷酸钠穿透上皮细胞屏障进入基质层。临床研究表明,I-CXL可以减缓大多数患者的 KC 病程进展,有效改善地形和视觉参数。然而,动物实验表明,I-CXL 所达到的基质内核黄素浓度、基质分界线深度、生物力学性能和抗角膜胶原酶消化能力等参数均不如C-CXL。且长期临床试验表明,I-CXL后 KC的进展率高于C-CXL。推测上述结果主要是由于核黄素表面电荷量分布过少,对于离子导入电流的响应效果有限,进而影响核黄素的跨上皮吸收率。此外,角膜基质内活性氧自由基(Reactive oxygenspecies,ROS)的不足也限制了I-CXL疗效。
石墨烯量子点(Graphene quantum dots,GQDs)是横向尺寸小于10纳米的零维石墨烯纳米结构材料。它们表现出源自石墨烯结构和量子点边缘效应优异的物理、化学和生物特性。GQDs具有高稳定性和良好的生物安全性;具有包括角膜交联术所用370 nm在内的宽吸收带;具有较大的比表面积,强烈的π-π堆叠相互作用,以及功能化修饰的能力;具有独特的电子转移特性;具有在光激发下产生单线态氧、超氧阴离子和羟自由基等活性氧自由基家族的性能。总之,以上所有特性使 GQDs 在光电、催化、传感器、生物医药等领域有广泛的应用。然而,它们在角膜交联术中的应用尚未见到文献报道。
实现思路