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圖1. 全層角膜移植及其性質(zhì)需求。

  首先，KPro需要能與周邊組織完全機(jī)化來(lái)避免眼內(nèi)炎，同時(shí)上皮需要一個(gè)濕環(huán)境避免眼干癥，還需要避免血管新生。其次，KPro還需要具備透光性來(lái)恢復(fù)視力，良好滲透性來(lái)確保氧氣及其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)輸送、力學(xué)以及環(huán)境穩(wěn)定性，，并不溶解。再次，KPro需要具備可加工性對(duì)于滿足個(gè)性化以及美學(xué)需求也非常重要。同時(shí)，如同其他生物材料一樣，廢棄的角膜假體將對(duì)人類健康和生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成不可預(yù)見(jiàn)的風(fēng)險(xiǎn)注，因此下一代人工角膜需具備可回收性，滿足資源再利用的可持續(xù)發(fā)展觀念。最后，人工角膜假體的材料制備工藝需要兼具可規(guī)�；约芭畏�(wěn)定性，批次間的高變異性，無(wú)法獲得可靠、可復(fù)現(xiàn)的結(jié)果。如何系統(tǒng)性地實(shí)現(xiàn)KPro的高效組織機(jī)化能力，動(dòng)態(tài)且強(qiáng)韌的結(jié)構(gòu)性能，優(yōu)異的環(huán)境耐受性、友好性以及極高的批次穩(wěn)定性，需要眼科學(xué)以及高分子化工材料等多學(xué)科領(lǐng)域的并行協(xié)作。

  作者探討了非平衡態(tài)到平衡態(tài)相分離結(jié)構(gòu)的演化機(jī)制，為該機(jī)制的進(jìn)一步推廣奠定了理論基礎(chǔ)。多尺度結(jié)構(gòu)研究表面，該材料的相結(jié)構(gòu)進(jìn)化從分子尺度開(kāi)始，然后相分離結(jié)構(gòu)域的特征尺寸隨著時(shí)間的推移增長(zhǎng)到宏觀尺度。加熱時(shí)疏水相互作用在分子水平上增強(qiáng)，隨后在納米尺度上聚集聚合物鏈，在微米尺度上發(fā)生富相（液滴）聚集。相對(duì)于更短的烷烴鏈結(jié)構(gòu)，該相分離過(guò)程賦予了時(shí)間依賴性的不可逆孔隙生長(zhǎng)，這是由于辛基側(cè)鏈相對(duì)強(qiáng)的相互作用導(dǎo)致類玻璃聚合物相的緩慢動(dòng)態(tài)。從而，我們可以通過(guò)簡(jiǎn)單地控制老化持續(xù)時(shí)間來(lái)控制在小組成間隔內(nèi)停止相分離的程度，從而平衡其滲透性和透明度。該方法可以推廣到其他凝膠體系，只要該體系具備如下兩個(gè)關(guān)鍵特征（i）處于不平衡狀態(tài);（ii）相分離結(jié)構(gòu)域的粗化速率在實(shí)驗(yàn)相關(guān)時(shí)間尺度上應(yīng)較慢 （比如，相分離溫度高于Berghmann點(diǎn)）。

  原文鏈接：

  Arrested Phase Separation Enables High‐Performance Keratoprosthesis - Pan - Advanced Materials - Wiley Online Library

  https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202207750