來自Wakeeney,剛剛獲得生物學學士學位的Stacy Littlechild主導了兩項研究,對象是一種能夠提升矯正術安全性的新興合成物,該物質由纖維蛋白原和核黃素經紫外線照射而成。
其中的一項研究成果已發(fā)表于《眼科學研究與視光學》(IOVS)的七月刊,介紹了一種可以粘合角膜表層的膠體,另一項研究成果亦將于IOVS發(fā)表,主要詳細闡述該膠體粘合性的分子機理。
LASIK,也就是“激光輔助原位角膜磨鑲術”,該手術使用激光重塑角膜(角膜位于眼球外層,作用是協(xié)助聚光)。許多患者做了這種手術,如此一來,就不需要佩戴眼鏡或接觸鏡(隱形眼鏡)了。
手術時,先在角膜表面切一個瓣膜,再用激光切除里面的角膜組織,之后把連著的瓣膜復位,只靠表面張力將其固定在激光塑形后的角膜組織上。
“做過LASIK手術后,角膜組織與瓣膜很難重新緊密粘合,術后也很難”,Gary Conrad說。他是生物學部的特聘教授,也是該研究項目的首席科學家,主攻方向是眼科學發(fā)展,同時也是Stacy Littlechild的導師。
他還說:“盡管LASIK所切的瓣膜清晰度很高,通常也非常光滑地覆蓋在重塑的角膜表面,但如果眼睛被諸如車內的安全氣囊或網(wǎng)球撞擊產生的鈍力所傷,那么瓣膜就會很容易被撕裂,導致角膜內感染,需要立即就醫(yī),嚴重的甚至可能需要角膜移植。”
角膜移植在美國是常見的器官移植手術,即:用來自供體的角膜組織取代受體的部分角膜。來自MayoClinic的記錄表明,角膜移植發(fā)生排斥反應的幾率約為20%。
Littlechild說:“盡管角膜移植術是一種常規(guī)的門診手術,但我們還是應該盡量避免它,因為患者會有痛楚,不能工作,術后會有幾天的時間看不到東西。如果通過使用膠體可以減少手術的必要性,那么患者的生活就不會受到太大影響,也不用擔心日后得再次手術。”
在首項研究中,Littlechild用取自狗、魚、鯊魚、兔子的角膜做實驗,來測試該膠體混合物的粘合力。
她發(fā)現(xiàn),將纖維蛋白原,核黃素與蛋白質、膠質結合,再使用紫外線(用來曬日光浴沙龍)照射,制造出來的膠體混合物有極好的粘合性,能將瓣膜固定好。這種膠質無毒、可生物降解,已經被用于白內障手術,且不留云翳。
“如果你使用這種膠體,你就能減少與LASIK手術有關的風險,”她說:“好的結果就是你壓根不必擔心以后還得做角膜移植。”
在第二項研究中,Littlechild則闡述了那些較特別的原子是怎樣結合而產生粘合性的,她發(fā)現(xiàn)共價鍵和非共價鍵在其中均起了作用。
她說:“這個發(fā)現(xiàn)有助于該膠體今后更廣泛的運用,表明它在全身都能做替代使用。該膠體有可能被用于粘合那些在化學和原子組成上與角膜類似的身體組織。”
例如,將肌肉連接至骨頭的肌腱組織與角膜的結構較相似,因為血管較少,肌腱組織的愈合非常緩慢,同樣,角膜的血管也不多。
其他合作者包括:來自Prairie Village的生物化學和醫(yī)學院預科的大四學生Gage Brummer;生化學教授John Tomich;生物學助理研究教授Yuntao Zhang。2010年5月畢業(yè)的生物化學學士Scott McCall則主導了另一項相關研究,旨在闡述核黃素與紫外線在治療圓錐形角膜時是如何增強角膜連接組織的,圓錐形角膜是需要做角膜移植的第二大常見疾病。
研究基金來源:位于Maine州Salisbury Cove,由maine生物醫(yī)學研究卓越網(wǎng)支持的Mount Desert Island生物學實驗室;Kansas州立大學Johnson癌癥研究中心;Kansas生物醫(yī)學研究卓越網(wǎng);國家資源研究中心;國立衛(wèi)生研究院眼科分部。
Littlechild計劃去英國威爾士的Cardiff大學申請攻讀生理物理學博士學位,她已經在兩個眼科學年會上展示了自己的簡歷,希望能得到邀請,以便在Cardiff繼續(xù)自己的眼科研究。