复旦大学附属眼耳鼻喉科医院周行涛教授、赵婧副教授团队联合研究合作者，共同研发了一种通过脱细胞和冻干技术处理全飞秒手术中原本废弃的角膜基质透镜形成具有修复功能的细胞外基质（ECM）支架，在氧化肝素表面修饰后可根据电荷捕获原理构建灵活可逆的正电荷生物分子存储平台，用于角膜组织的靶向释药修复治疗，研究成果在《Chemical Engineering Journal》（影响因子13.2，中科院1区）发表，题为 “A flexible biomolecule functional extracellular matrix obtained via charge trapping for corneal tissue regeneration（一种通过电荷捕获实现灵活药物功能化的细胞外基质用于角膜组织再生）”。

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研究背景

在再生医学领域，细胞外基质（ECM）因其天然的三维结构和生物相容性被广泛应用于组织修复。然而传统通过化学或物理方法修饰细胞外基质的策略往往导致其生物活性丧失，限制了其在临床中的应用。角膜作为人体中重要的透明组织，其损伤修复对材料的透明性、生物活性和长期稳定性要求极高。如何构建一种既能保留细胞外基质天然特性，又能灵活负载生物活性分子的功能化支架，成为当前研究的难点。

研究内容全飞秒SMILE手术产生的角膜基质微透镜是丰富的天然角膜细胞外基质来源。近年来周行涛、赵婧团队围绕全飞秒SMILE透镜“变废为宝”再利用开展了系列创新研究。团队前期构建琥珀式“营养胶囊”稳定储存角膜组织透镜；开发纳米胶粘合剂实现无缝线表面镜移植手术，兼具抗炎及促修复功能；并通过大分子静电纠缠原理构建免缝合、自粘附等多功能的角膜基质透镜，用于深层角膜创伤修复。系列研究成果已发表于Advanced Functional Materials、Chemical Engineering Journal、Material Futures等国际权威期刊。在先前研究的基础上，本研究通过脱细胞和冻干技术处理SMILE手术产生的角膜基质微透镜，构建了一种多孔状的角膜移植天然细胞外基质支架——脱细胞冻干透镜。该支架不仅保留了胶原结构和透明性，还具有低免疫原性和长达一年的储存稳定性。

角膜基质透镜的脱细胞、冻干及NGF 修饰及安全性与有效性验证的实验流程

为进一步增强细胞外基质支架功能，团队在脱细胞-冻干获得的多孔细胞外基质透镜表面引入氧化肝素修饰。体外研究显示，经氧化肝素修饰后，透镜细胞外基质支架可高效负载神经生长因子（NGF），在不降低可见光透过率的前提下实现超过72小时的持续释放，并证实其显著促进角膜基质细胞黏附、存活与迁移。在动物实验中，采用小切口层间植入将NGF-功能化支架置入兔角膜基质层间后，移植物在4个月内始终保持透明、无移位与排斥，并且可降低炎症与纤维化反应，并促进角膜神经的再生修复，实现“角膜重塑-炎症抑制-神经再生”的协同修复效应。相比频繁滴眼的外用给药模式，该平台以一次植入实现局部长效递送与组织整合，为角膜再生提供了更快捷的优化治疗路径。

NGF促进人角膜基质细胞增殖生长并在氧化肝素修饰的脱细胞冻干透镜中缓释

研究创新点

1）灵活功能化支架：通过氧化肝素修饰实现电荷捕获，能够高效、稳定负载生物分子，避免了传统细胞外基质修饰中活性易丧失的问题，为支架功能化提供了更稳定且优化的策略；

2）长效组织修复：在维持角膜高透明度和力学性能的同时，支架实现了持续的NGF缓释，显著促进角膜神经再生与基质结构重建，展现出优异的组织修复能力；

3）临床转化潜力：结合脱细胞与冻干工艺获得低免疫原性、可长期保存的细胞外基质支架，构建出可“即取即用”的平台，为角膜组织修复及其他再生医学材料的推广应用提供新路径。

研究意义

该成果不仅为角膜组织修复提供了一种安全、长效且可推广应用的新策略，有望解决角膜疾病治疗中角膜供体不足、修复不完全及术后并发症等关键难题；同时，其基于氧化肝素电荷捕获的功能化策略具备良好的普适性，可应用于多种带活性因子的可控负载与缓释，为组织工程和再生医学材料的功能化设计提供新的思路与可推广的范式。本研究可推动角膜再生领域的临床转化进程，也为其他组织和器官的修复提供借鉴和参考价值。

团队介绍

复旦大学附属眼耳鼻喉科医院院长周行涛领衔视光团队累计完成飞秒激光和全飞秒（SMILE）手术超28万台，手术量位居全球第一，依托大样本手术实践与透镜长期保存技术，率先构建我国首个角膜基质“透镜库”。基于该平台，团队将全飞秒手术中的角膜基质透镜用于临床，治疗复杂性屈光不正和角膜营养不良、圆锥角膜患者等，并用于远视、老视等矫正，取得良好疗效；团队牵头制定行业标准和专家共识，系统建立透镜保存标准规范与透镜库管理体系，推动相关技术在国内外推广。