专利名称：一种用于制备可膨胀义眼台的材料及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种用于制备可膨胀义眼台的材料及其应用。
背景技术：
义眼台是一种眼窝填充物，主要用于眼球摘除后的整形修复。临床上，先天性小眼 球发病率为1. 2-1. 8/10000 ；先天性无眼球畸形的发病率为0. 2-0. 6/10000 ；发育期其他原 因造成的眼球摘除、眼内容摘除和眼球萎缩，虽然临床的发病率较小，但同样也会导致眼眶 的发育迟滞；由于眼部肿瘤而导致的获得性无眼畸形，无论是眼球摘除或是放射治疗，都会 迟滞患儿的眶面部发育，造成眼眶容积发育不全，形成面部畸形。因此，义眼台的研究可以 为治疗无眼、小眼患者及由于眼部疾病造成的眼球缺失带来希望。截止到目前，临床上使用过的义眼台材料有玻璃、软骨、脂肪层、Al2O3、陶瓷等。而 这些材料因发生不同程度并发症难以长期在体内使用，玻璃、软骨、陶瓷等材料质硬，易脱 出；脂肪层来源有限，易被吸收。近年来，为了促进材料的生物相容性，利于组织长入，起到 固定材料的作用，开发出了多孔材料，如羟基磷灰石，聚乙烯(MEDP0RE)等，但这些材料仅对 成人较为适用。对于处于发育期的婴幼儿来说，发育期眼球过小或缺失，眶内容积不足，会 使眶内压下降，减少对眼眶生长的刺激，从而导致眼眶发育迟滞。婴幼儿眼部组织幼嫩，对 异质材料的耐受力差，而羟基磷灰石义眼台虽有良好的生物相容性，但表面粗糙，易使组织 磨损而感染。相比较于成人而言，矫正儿童无眼球或小眼球具有相当的挑战性。如果能采用自行膨胀亲水性填充物植入到眼眶部位，不仅可以实现微创，给病人 减小痛苦，而且能在婴幼儿发育期定期通过注射针头植入所需的体积以促进眼眶发育。因 此，开发新型自行膨胀填充物材料用于义眼台植入对于人类健康具有重大意义。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种用于制备可膨胀义眼台的材料。本发明的目的之二在于提供该材料是在制备一种可膨胀义眼台中的应用。(是否 不通顺？)为达到上述目的，本发明采用如下技术方案一种制备可膨胀义眼台的材料，其特征在于该材料的组成及质量百分含量为丙烯酸类单体10%-50%，无机纳米粒子0-15%，交联剂0. 1%-1%，自由基引发剂0. 1%-1%，水余量。上述的丙烯酸类单体为丙烯酸、甲基丙烯酸。上述的无机纳米粒子为Ti02、SiO2, CaCO3或SiO。上述的交联剂为N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺。
上述的自由基引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵。一种可膨胀义眼台的制备方法，采用上述的材料，其特征在于该方法的具体步骤 为用碱控制单体溶液的中和度为50%-90%，即碱与单体的摩尔比为50-90%，搅拌均勻后再 加入无机纳米粒子、交联剂和引发剂，形成混合溶液；在惰性气氛下将混合液体注入到模具 中，在40-100 °C下反应0.5-12小时，即得胶状物；脱模后将该胶状物经吸水溶胀清洗、冷 冻干燥或者常温-80 ° C真空干燥后得到可膨胀义眼台。上述的模具为不锈钢或者聚合物材质，直径范围为0. 5-15 mm，模具形状为球形， 柱形或锥形。上述的聚合物材质模具有聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯或聚苯乙烯。本发明通过掺入无机纳米粒子对高吸水性材料进行改性，控制无机纳米粒子掺入 量及高吸水材料合成条件，一方面提高了材料的生物相容性，另一方面对材料的力学强度 及膨胀率进行调控，得到膨胀率和力学强度可控的有机/无机复合可膨胀水凝胶。该制备 过程简单易行，有望用于义眼台以替代传统的义眼台材料。手术过程中，可采用针筒将凝胶 小体注射到眼窝内，减少患者手术痛苦，凝胶小体在吸收体液或者注射生理盐水后发生自 膨胀，可定期根据需要注射一定体积的凝胶小体到眼球以刺激眼眶发育，本发明所研制的 义眼台将不仅适用于成人，也适用于婴幼儿。本发明的优点是克服了单纯的高吸水材料力学强度不足的缺点，引入了生物相 容性好的无机纳米粒子，提高了复合材料的力学强度，降低了材料的膨胀率，制备出力学强 度及膨胀率可控的膨胀性义眼台。可膨胀义眼台压缩强度为0. 1-5 MPa，压缩模量为0. 1-10 MPa，水中体积膨胀率为40%-200%，生理盐水中体积膨胀率为5%_80%，膨胀平衡时间为1_5天。
具体实施例方式实施例1 质量分数为20%的丙烯酸水溶液，用NaOH中和，中和度为80%，搅拌均勻 后加入质量比为5%的TW2纳米粒子，然后加入丙烯酸质量的0. 5%的N，N’-亚甲基双丙烯 酰胺和0. 5%的过硫酸钾，在通队或者不通队条件下将混合液体搅拌均勻后注入到球形模 具中，将模具置于60 ° C下lh，即得胶状物，脱模后胶状物经吸水溶胀清洗3次，再经冷冻干 燥后得到可膨胀义眼台。实施例2 质量分数为30%的丙烯酸水溶液，用NaOH中和，中和度为80%，搅拌均勻 后加入质量比为7%的TW2纳米粒子，然后加入丙烯酸质量的0. 5%的N，N’-亚甲基双丙烯 酰胺和0. 5%的过硫酸钾，在通队或者不通队条件下将混合液体搅拌均勻后注入到球形模 具中，将模具置于60 ° C下lh，即得胶状物，脱模后胶状物经吸水溶胀清洗3次，再经冷冻干 燥后得到可膨胀义眼台。实施例3 质量分数为30%的丙烯酸水溶液，用NaOH中和，中和度为70%，搅拌均勻 后加入质量比为5%的TiA纳米粒子，然后加入丙烯酸质量的0. 5%的N，N’-亚甲基双丙烯 酰胺和0. 5%的过硫酸钾，在通队或者不通队条件下将混合液体搅拌均勻后注入到球形模 具中，将模具置于60 ° C下0.证，即得胶状物，脱模后胶状物经吸水溶胀清洗3次，再经冷冻 干燥后得到可膨胀义眼台。实施例4 质量分数为20%的丙烯酸水溶液，用NaOH中和，中和度为70%，搅拌均勻后加入质量比为3%的TW2纳米粒子，然后加入丙烯酸质量的0. 5%的N，N’-亚甲基双丙烯 酰胺和0. 2%的过硫酸钾，在通队或者不通队条件下将混合液体搅拌均勻后注入到球形模 具中，将模具置于60 ° C下lh，即得胶状物，脱模后胶状物经吸水溶胀清洗3次，再经冷冻干 燥后得到可膨胀义眼台。实施例5 质量分数为20%的丙烯酸水溶液，用NaOH中和，中和度为70%，搅拌均勻 后加入质量比为5%的TW2纳米粒子，然后加入丙烯酸质量的0. 5%的N，N’-亚甲基双丙烯 酰胺和0. 5%的过硫酸钾，在通队或者不通队条件下将混合液体搅拌均勻后注入到球形模 具中，将模具置于70°C下2h，即得胶状物，脱模后胶状物经吸水溶胀清洗3次，再经常温真 空干燥后得到可膨胀义眼台。实施例6 质量分数为20%的丙烯酸水溶液，用NaOH中和，中和度为70%，搅拌均勻 后加入质量比为5%的TiA纳米粒子，然后加入丙烯酸质量的0. 5%的N，N’-亚甲基双丙烯 酰胺和0. 5%的过硫酸钾，在不通队条件下将混合液体搅拌均勻后注入到球形模具中，将模 具置于60 ° C下lh，即得胶状物，脱模后胶状物经吸水溶胀清洗3次，再经50° C真空干燥后 得到可膨胀义眼台。实施例7 质量分数为20%的丙烯酸水溶液，用NaOH中和，中和度为70%，搅拌均勻 后加入质量比为5%的SiO2纳米粒子，然后加入丙烯酸质量的0. 5%的N，N’-亚甲基双丙烯 酰胺和0. 5%的过硫酸钾，在不通队条件下将混合液体搅拌均勻后注入到球形模具中，将模 具置于60 °C下lh，即得胶状物，脱模后胶状物经吸水溶胀清洗3次，再经常温真空干燥后 得到可膨胀义眼台。实施例8 质量分数为20%的丙烯酸水溶液，用NaOH中和，中和度为70%，搅拌均勻 后加入质量比为5%的CaCO3纳米粒子，然后加入丙烯酸质量的0. 5%的N，N’ -亚甲基双丙 烯酰胺和0. 5%的过硫酸钾，在通队条件下将混合液体搅拌均勻后注入到球形模具中，将模 具置于60 °C下lh，即得胶状物，脱模后胶状物经吸水溶胀清洗3次，再经常温真空干燥后 得到可膨胀义眼台。实施例9 质量分数为20%的丙烯酸水溶液，用NaOH中和，中和度为70%，搅拌均勻 后加入质量比为5%的CaCO3纳米粒子，然后加入丙烯酸质量的0. 5%的N，N’ -亚甲基双丙 烯酰胺和0. 2%的过硫酸钾，在通队条件下将混合液体搅拌均勻后注入到球形模具中，将模 具置于60 °C下lh，即得胶状物，脱模后胶状物经吸水溶胀清洗3次，再经常温真空干燥后 得到可膨胀义眼台。实施例10 质量分数为20%的丙烯酸水溶液，用NaOH中和，中和度为70%，搅拌均 勻后加入质量比为3%的ZnO纳米粒子，然后加入丙烯酸质量的0. 5%的N，N’ -亚甲基双丙 烯酰胺和0. 5%的过硫酸钾，在通N2条件下将混合液体搅拌均勻后注入到球形模具中，将模 具置于60 °C下lh，即得胶状物，脱模后胶状物经吸水溶胀清洗3次，再经常温真空干燥后 得到可膨胀义眼台。实施例11 质量分数为20%的丙烯酸水溶液，用NaOH中和，中和度为70%，搅拌均 勻后加入质量比为5%的ZnO纳米粒子，然后加入丙烯酸质量的0. 5%的N，N’ -亚甲基双丙 烯酰胺和0. 3%的过硫酸钾，在不通队条件下将混合液体搅拌均勻后注入到球形模具中，将 模具置于60 °C下lh，即得胶状物，脱模后胶状物经吸水溶胀清洗3次，再经常温真空干燥 后得到可膨胀义眼台。
实施例12 质量分数为20%的甲基丙烯酸水溶液，用NaOH中和，中和度为70%，搅 拌均勻后加入质量比为5%的TW2纳米粒子，然后加入甲基丙烯酸质量的0. 5%的N，N’-亚 甲基双丙烯酰胺和0. 3%的过硫酸钾，在通队条件下将混合液体搅拌均勻后注入到柱形模 具中，将模具置于70 °C下12h，即得胶状物，脱模后胶状物经吸水溶胀清洗3次，再经常温 真空干燥后得到可膨胀义眼台。
权利要求
1.一种制备可膨胀义眼台的材料，其特征在于该材料的组成及质量百分含量为丙烯酸类单体10%-50%，无机纳米粒子0-15%，交联剂0. 1%-1%，自由基引发剂0. 1%-1%，水余量。
2.根据权利要求1所述的制备可膨胀义眼台的材料，其特征在于所述的丙烯酸类单体 为丙烯酸、甲基丙烯酸。
3.根据权利要求1所述的制备可膨胀义眼台的材料，其特征在于所述的无机纳米粒子 为Ti02、SiO2, CaCO3 或 SiO。
4.根据权利要求1所述的制备可膨胀义眼台的材料，其特征在于所述的交联剂为 N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺。
5.根据权利要求1所述的制备可膨胀义眼台的材料，其特征在于所述的自由基引发剂 为过硫酸钾或过硫酸铵。
6.一种可膨胀义眼台的制备方法，采用根据权利要求1、2、3或4所述的材料，其特征 在于该方法的具体步骤为用碱控制单体溶液的中和度为50%-90%，搅拌均勻后再加入无 机纳米粒子、交联剂和引发剂，形成混合溶液；在惰性气氛下将混合液体注入到模具中，在 40-100 °C下反应0.5-12小时，即得胶状物；脱模后将该胶状物经吸水溶胀清洗、冷冻干 燥或者常温-80 ° C真空干燥后得到可膨胀义眼台。
7.根据权利要求6所述的可膨胀义眼台的制备方法，其特征在于所述的模具为不锈钢 或者聚合物材质，直径范围为0. 5-15 mm，模具形状为球形，柱形或锥形。
8.根据权利要求7所述的可膨胀义眼台的制备方法，其特征在于所述的聚合物材质模 具有聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯或聚苯乙烯。
全文摘要
本发明涉及的是一种用于制备可膨胀义眼台的材料及其应用。该材料的组成及质量百分含量为丙烯酸类单体10%-50%，无机纳米粒子0-15%，交联剂0.1%-1%，自由基引发剂0.1%-1%，水余量。本发明克服了单纯的高吸水材料力学强度不足的缺点，引入了生物相容性好的无机纳米粒子，提高了复合材料的力学强度，降低了材料的膨胀率，制备出力学强度及膨胀率可控的膨胀性义眼台。可膨胀义眼台压缩强度为0.1-5MPa，压缩模量为0.1-10MPa，水中体积膨胀率为40%-200%，生理盐水中体积膨胀率为5%-80%，膨胀平衡时间为1-5天。
文档编号A61L27/16GK102049063SQ20101058671
公开日2011年5月11日 申请日期2010年12月14日 优先权日2010年12月14日
发明者何丹农, 周涓, 金彩虹, 马晓晔, 魏锐利 申请人:上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司, 上海长征医院