图片:健康的视网膜在眼睛的后部含有有组织的光敏神经元层。视网膜瘢痕可导致视网膜脱离，失去这些组织层和视力损害。应用生物功能热凝胶可以防止视网膜脱离并维持视网膜。
图片来源:Kim Chi Tran, A*STAR 's Institute of Molecular and Cell Biology (IMCB)。
新加坡科学家开发出一种生物功能热凝胶，一种合成聚合物，用于防止视网膜脱离修复手术失败导致的视网膜瘢痕。增生性玻璃体视网膜病(pVR)发生在视网膜瘢痕阻止视网膜愈合和恢复原位时，它占视网膜脱离手术失败的75%以上，如果不修复可能会导致视力丧失或失明。
目前pVR的治疗方案仅限于手术切除这些瘢痕膜，同时保护视力恢复这项工作强调了单独使用合成聚合物调节细胞行为的潜力，并首次提供了一种新的基于热凝胶的治疗，以防止视网膜瘢痕。这项开发背后的团队来自A*STAR的分子与细胞生物学研究所(IMCB)和材料研究与工程研究所(IMRE)、新加坡国立大学(NUS)和新加坡眼科研究所(SERI)。
该研究团队证明，在模拟人类疾病的临床前模型中，仅生物功能热凝胶就能够预防视网膜瘢痕。研究小组利用视网膜细胞观察到，热凝胶通过调节细胞行为(如增殖和迁移)阻止了疤痕膜的发展。通过全基因组转录组分析细胞基因表达谱，他们发现热凝胶激活了一种名为核因子红系2相关因子2 (NRF2)的蛋白，从而启动一系列化学反应以防止疤痕形成。
“我们的研究深入了解了合成聚合物如何不再仅仅作为惰性药物载体发挥作用。它挑战了传统观念，即使用小分子药物总是需要达到治疗效果。除了眼科，热凝胶的这种独特的生物功能也可以应用于其他疾病，如骨科，关节内瘢痕可能是一个问题，”新加坡国立大学永洛林医学院眼科系助理教授、a *STAR IMCB的高级首席研究员和部门主任苏新义博士说。
“当我们在IMRE首次开发这种生物功能热凝胶时，我们意识到这是开发下一代生物可降解聚合物的重要一步。鉴于该材料的生物相容性，其模拟和替代玻璃体的能力使其在许多其他生物医学应用中都很有用，”A*STAR的IMRE执行主任Loh Xian Jun教授说。
该热凝胶目前由Vitreogel创新公司商业化，该公司是A*STAR的子公司，专注于开发基于聚合物的眼科治疗适应症。Vitreogel Innovations Inc是一家获得ISO 13485(医疗设备质量体系)认证的公司，正在生产该聚合物的临床级版本，用于首次人体临床试验。
在这项工作的基础上，该团队将继续使用其他临床前疾病模型测试这种聚合物在视网膜脱离修复和pVR预防方面的安全性和有效性。通过他们的工作，该团队的目标是设计具有针对性化学修饰的下一代聚合物，以诱导特定的细胞行为，并确定热凝胶在眼科以外的其他应用。
文章标题A bio-functional polymer that prevents retinal scarring through modulation of NRF2 signalling pathway