隐形眼镜:一种来自猪胃黏液的分子可以防止角膜损伤
在电脑前工作一整天后,有刮痒感的隐形眼镜不仅会让人疼痛,而且长时间佩戴后还会损害眼部组织。一种称为粘蛋白的天然黏液成分可能会起到缓解作用。来自慕尼黑工业大学(TUM)的一个研究小组现在已经成功地证明了涂有纯化猪胃粘蛋白的隐形眼镜不再对眼睛造成伤害。
粘蛋白是能够结合大量水的分子,因此它们可以作为天然的润滑剂。我们的眼泪中含有这种粘蛋白,它也存在于保护肠胃的粘膜层中。病人的泪液眼睛干涩通常不含有足够的这种分子润滑剂,粘蛋白MUC5AC。
这种缺乏MUC5AC可能是个问题,特别是对我们这些佩戴隐形眼镜的人来说:在眼睛和隐形眼镜之间没有一层保护润滑膜隐形眼镜,角膜组织可能会受伤。因此,由慕尼黑生物工程学院生物力学教授、“生物聚合物和生物界面”实验室主任Oliver Lieleg教授领导的一组科学家产生了将缺失的粘蛋白直接应用于接触的想法镜头。
粘蛋白涂层防止组织损伤
在他们的实验中,研究人员需要大量的这种分子,以消除人类眼泪的可能来源。因此,该团队优化了一种从猪胃中分离必要的粘蛋白MUC5AC的方法。这种猪粘蛋白的化学结构与人类的分子非常相似。净化过程必须谨慎进行,以确保净化后的分子保持其作为润滑剂的特性,并且在净化过程中不受化学变化的影响。“大多数商业上可以买到的粘蛋白,例如已经被用于治疗口腔干燥,已经完全失去了这种功能;我们能够在一系列实验中证明这一点。这些商业化的粘蛋白因此不适合治疗干眼症,”Lieleg解释说。
在用猪眼睛做的实验中,他们测试了实验室分离的粘蛋白如何影响隐形眼镜的性能。Oliver Lieleg的团队能够证明,当晶状体被粘蛋白包裹时,不会造成组织损伤。该研究的第一作者Benjamin Winkeljann解释说:“我们发现粘蛋白被动地吸附在隐形眼镜材料上,并在隐形眼镜和角膜之间形成一层润滑层。”因此,在科学家看来,应该是充分浸泡隐形眼镜在粘蛋白溶液中过夜以获得保护效果。
不滴眼药水的长期保护
粘蛋白涂层有几个优点:治疗干眼症的传统产品主要基于透明质酸。然而,与粘蛋白不同的是,这种分子并不自然地出现在泪液中。此外,透明质酸必须以滴眼液的形式滴在眼睛上,需要一整天反复使用。另一方面,黏蛋白直接附着在隐形眼镜上,从而为眼睛提供长期保护。在准备用于人类之前,猪胃黏液还将在实验室中进行进一步的测试。
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