玻璃體腔磁性液體對兔視網膜組織病理變化的初步研究△

龔雁 董子獻 周子梅 周行濤 王正才 袁建樹 王育文

目前，臨床上治療視網膜脫離時，玻璃體切除加注玻璃體腔填充物是一種常見的治療手段。理想的填充物要求組織相容性好、穩定以及不受體位限制，可根據裂孔的方位有效頂壓視網膜裂孔［1］。目前常用的玻璃體替代物有SF6、C3F8、硅油等，但是替代物在各種術式中均存在一定的缺陷，因此積極探索一種新的玻璃體替代物是當今視網膜脫離手術的一個熱點問題。

磁性液體是一種新穎的納米功能材料，同時具有磁性和流動性，因此具有許多獨特的磁學、流體力學、光學和聲學特性。近幾年來，納米磁性液體［2］在生物醫學領域中得到了應用及推廣，其中包括磁靶向給藥、細胞分離和免疫分析、磁控血管內磁性微球栓塞、醫學診斷等，并且成功研制了激光磁艾滋病病毒檢測儀等儀器儀表，抗癌藥物磁性載體、磁性藥物、細胞磁分離介質材料等［3-7］。由于磁性液體具有超順磁性，在外加磁場下，磁性液體被磁化，可隨外磁場強度的增加而移動及定位，因此利用磁性液體這一特性應用于眼科玻璃體腔填充物和靶向給藥等進行實驗。如果能解決磁性液體在玻璃體腔內的定向、定位問題，使患者無需保持一定時間的俯臥位，磁性液體可在玻璃體腔內隨外加磁場而移動和聚集，靶向或定向給藥治療視網膜病變組織，將不失為一種很好的玻璃體腔替代物。因此，本文介紹一種水基Fe3O4磁性液體，在兔眼玻璃體腔中注射不同濃度的該液體，觀察兔視網膜組織病理學變化的初步結果。

1 材料與方法

1.1 材料 清潔級新西蘭大白兔18只，雌雄兼用，體質量2.0～2.5 kg，經裂隙燈和檢眼鏡行雙眼前后段檢查。0.5%和1%水基Fe3O4磁性液體由中國科學院寧波材料所提供［7］。

1.2 方法 將2種不同濃度的水基Fe3O4磁性液體注入實驗兔眼玻璃體腔，右眼注入濃度為0.5%(18只)，左眼注入濃度為1%(18只)，以鹽酸賽拉嗪注射液0.1 mL/kg肌內注射麻醉后，開瞼器開瞼;在顯微鏡下，顳上象限外上方角鞏膜緣后3 mm處，用25 G針頭在兔眼下方視網膜上分別推注劑量為0.1 mL的0.5%和1%水基Fe3O4磁性液體，棉簽按壓鞏膜創口后，結膜囊內涂妥布霉素地塞米松眼膏。術后每日用氯霉素滴眼液滴眼。分別于注射后l d、1周、1個月和3個月采用裂隙燈顯微鏡活體觀察兔眼前節形態，檢眼鏡眼底檢查，1%阿托品眼膏擴瞳，三面鏡檢查兔晶狀體、玻璃體內磁性液體的漂浮移動分布情況并觀察眼底視網膜變化。并于注射后1周、1個月和3個月分別處死6只實驗兔，摘除眼球，固定用于組織學檢查。分別取左、右眼水基Fe3O4磁性液體附近的視網膜組織和視盤組織，10%甲醛液固定視網膜組織，經乙醇系列脫水后，常規石蠟包埋，Leica-2135型切片機做切片，蘇木精-伊紅(hematoxylin eosin，HE)染色，Olympus-bx30型光學顯微鏡觀察攝片。制備視網膜鋪片經HE染色觀察視網膜組織結構的變化。

2 結果

2.1 臨床觀察指標 左、右眼分別于術后l d、1周、1個月和3個月觀察術眼角膜，均透明，前房清亮，未見明顯Tyndall征，擴瞳檢查未觀察到白內障，未見玻璃體混濁、玻璃體出血及眼內炎等并發癥(圖1～2)。實驗眼視盤色澤及視網膜血管走行正常，未發生視盤水腫、視神經萎縮、視網膜血管阻塞或視網膜壞死，無視網膜脫離及出血、水腫、增生等。

圖1.術后1 d眼前節裂隙燈照相 A為右眼;B為左眼

圖2.術后3個月眼前節裂隙燈照相 A為右眼;B為左眼

2.2 組織學檢查結果 左、右眼分別于術后1周、術后1個月、術后3個月，光學顯微鏡下觀察HE染色視網膜組織切片，視網膜各層結構清晰，排列整齊，未見明顯視網膜組織結構異常(圖3～5)。視網膜各層結構清晰，排列整齊。左、右眼分別于術后1周、術后1個月、術后3個月在光學顯微鏡下觀察HE染色視盤切片，術后1周時左、右眼玻璃體近視盤側可見不同程度的磁性顆粒(箭頭所示，圖6)，術后1個月和3個月時左、右眼磁性物質有所減少，視盤結構完整，未見水腫及其他損傷性改變(圖7～8)。

圖3.術后1周光學顯微鏡下觀察HE染色視網膜組織切片 A為右眼;B為左眼

圖4.術后1個月光學顯微鏡下觀察HE染色視網膜組織切片 A為右眼;B為左眼

圖5.術后3個月光學顯微鏡下觀察HE染色視網膜組織切片 A為右眼;B為左眼

圖6.術后1周光學顯微鏡下觀察HE染色視盤切片 A為右眼;B為左眼

圖7.術后1個月光學顯微鏡下觀察HE染色視盤切片 A為右眼;B為左眼

圖8.術后3個月光學顯微鏡下觀察HE染色視盤切片 A為右眼;B為左眼

3 討論

目前國內外治療視網膜脫離的手術方法有:眼內注氣手術、鞏膜環扎術和玻璃體切除術、玻璃體切除加注硅油或膨脹氣體術等。這幾種手術都可使視網膜得到復位，但是，手術材料導致的并發癥等方面各手術之間會存在一定的差別。比如:鞏膜扣帶術可導致眼球變形近視加重，產生復視、斜視、眼前段缺血、散光、環扎痛、繼發性青光眼、加壓物外露甚至感染等［8-9］。自首次報道在玻璃體腔注入空氣修復視網膜脫離至今，人們一直在尋找理想的玻璃體替代物［10］。玻璃體切除后，注膨脹氣體或硅油術使玻璃體視網膜手術得到了進展。硅油作為玻璃體填充物，在復雜視網膜脫離玻璃體臨床手術中得到了廣泛應用，大大地提高了視網膜脫離的治愈率。在臨床中，目前常用的玻璃體替代物SF6、C3F8、硅油等比重都小于水，對于下方視網膜裂孔的頂壓效果都不太理想，注硅油或氣填充術后患者必須保持一定時間的俯臥位。近幾年來，為了解決下方視網膜復位的問題，臨床又應用了重硅油，雖然對下方視網膜的裂孔有良好的頂壓作用，但在直立位時，可能牽拉上方視網膜，形成上方視網膜裂孔，導致上方視網膜脫離［11］。因此，臨床上迫切需要一種比重大于水，充填效果好，組織相容性好，不受體位限制，可根據裂孔的方位有效頂壓視網膜裂孔，安全穩定的玻璃體填充物［12］。理論上，玻璃體替代物可隨意壓迫任何部位視網膜裂孔，若其對眼部組織無毒性，則有可能作為長期玻璃體填充物。

根據實驗結果，本實驗制備的水基Fe3O4磁性液體，在兔眼玻璃體腔注射磁性液體后3個月內兔眼前節穩定，未引起白內障的發生。在整個觀察期內，不同濃度實驗眼視盤色澤及視網膜血管均走行正常，未發現有視盤水腫、視神經萎縮、視網膜壞死，眼底視網膜組織也未見損傷的表現。光學顯微鏡下觀察HE染色視網膜組織切片，視網膜各層結構清晰，排列整齊，未見明顯視網膜組織結構異常。說明磁性液體對視網膜無損傷。

光學顯微鏡下觀察HE染色視盤切片，術后1周時，左、右眼玻璃體近視盤側可見不同程度的磁性顆粒，說明磁性顆粒在玻璃體腔內可隨機體漂浮移動。術后1個月和3個月時，兩種濃度實驗組磁性物質有所減少，視盤結構完整，未見水腫及其他損傷性改變。說明磁性顆粒可隨玻璃體運動部分被吸收。

本研究結果表明，兔玻璃體腔注射磁性液體后3個月內兔眼前節穩定，未引起白內障的發生，眼底視網膜組織也未見損傷的表現。注射0.5%和1%不同濃度磁性液體無明顯差異。

目前磁性液體在生物醫學應用包括如視網膜脫落治療、腫瘤超熱療法、細胞分離方法、磁共振成像造影劑以及作為磁導向藥物載體等［13］。在制備時，由于對水基Fe3O4磁性液體穩定性要求的降低，從而大大降低了制備的難度及成本。本實驗結果為在光學顯微鏡下未發現該液體對兔眼內組織有損傷及毒性反應。因此，水基Fe3O4磁性液體在眼科臨床及玻璃體填充物材料上的應用和靶向給藥可能具有潛在研究價值，為眼科新材料領域開辟了一條新的途徑。由于該材料在眼科學上還尚未應用，本實驗觀察時間有限，究竟在玻璃體腔內隨時間的延長，可否被視網膜吸收，玻璃體腔內適用多少濃度的水基Fe3O4磁性液體，磁性液體在外加磁場作用下對玻璃體視網膜定向定位及產生的壓力問題等，還有待于進一步的實驗和研究。

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