权威期刊华西医学发文，阐述SIBS与xPIB等聚异丁烯类生物材料对眼科医疗行业的技术贡献与未来展望

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编者按：

生物医用材料的发展与人类的健康和福祉紧密相关，对提升医疗器械性能水平和改善患者生活质量有着关键作用。从传统材料的优化到新型材料的出现，每一次的突破都极大地推动了医疗器械行业的技术进步，为创新医疗器械的应用提供了无限可能。

SIBS和xPIB等聚异丁烯类材料凭借其优异的生物相容性和生物学稳定性，是近年来备受关注的新型生物医用材料。四川大学华西医院学者张颖、郭波、唐莉等人于2023年2月在国内权威医学期刊《华西医学》发表综述文章，专题阐述了聚异丁烯类材料在眼科医疗领域的最新研究进展和应用前景。通过分析SIBS、xPIB分别在青光眼微创引流管、新一代人工晶状体等领域的应用实例，生动展示了该类材料所具备的重大开发价值和应用潜力。

文章题目

《聚异丁烯嵌段共聚物及其交联产物在眼科的应用》

文章作者

张颖、郭波、唐莉 四川大学华西医院眼科

摘      要

聚异丁烯嵌段共聚物［poly(styrene-block-isobutylene-block-styrene), SIBS］及交联聚烯烃（crosslinked polyisobutylene, xPIB）是一类新型的热塑性弹性体。

这类生物医用材料有着优秀的生物相容性和生物学稳定性，适用于人体内长期植入。目前SIBS在心血管疾病等领域广泛应用，在眼科也有初步应用。

该文结合SIBS及xPIB的生物特性将其在眼科青光眼微创引流管材料、人工晶状体制备、新型巩膜扣带材料及眼眶填充物等眼科各亚专业的应用与研究进展作一综述，以期对此类生物医用材料在眼科临床应用提供参考。

关键词

聚异丁烯嵌段共聚物；交联聚异丁烯；青光眼；白内障；眼科

正文摘编

聚异丁烯嵌段共聚物（SIBS）及交联聚烯烃（xPIB）是一类物理性能与医用级硅橡胶类似的生物医用材料，在人体内不氧化、不水解、酶稳定性好，具有优异的抗氧化性能和生物相容性，目前已在微创青光眼引流管及心血管药物洗脱支架涂层领域获得成功的临床使用，并在有机凝胶、骨水泥及药物纳米载体制备等研究方向展现巨大潜能。

一、SIBS的特点及眼科临床应用

聚异丁烯是由单体异丁烯经聚合反应合成的一种完全饱和的烃类高分子材料，具有优异的氧化稳定性、热稳定性和耐化学性。1991 年，Kaszas G, Puskas JE, Kennedy JP等用活性正离子聚合的方法合成 SIBS 三嵌段共聚物。

 

图2 SIBS的简化化学结构  图片来源：Sadruddin et al. Eye and Vision (2019) 6:36

在医用材料领域，SIBS不包含可氧化、水解或酶解基团，与普通医用级硅橡胶相比拥有较强的氧化稳定性和极低的渗透性。此外，SIBS在其主链或侧链上没有不稳定的基团，可避免材料在弯曲状态下可能出现的脆化、开裂和降解。同时 SIBS 的合成经过多个纯化步骤，具有优良的生物学稳定性、生物相容性和体外抗钙化能力，适合长期植入体内。

在眼科应用领域，由SIBS制成的微创青光眼引流器与与临床上应用的其他微创青光眼引流装置（如 Ex-PRESS 青光眼引流器、Xen 凝胶支架、iStent 引流器、Hydrus微型支架等）相比，SIBS材料对眼组织刺激更小，引流管周围炎症反应极轻，很少发生因增生组织包裹而影响房水引流的不良反应，同时引流管将房水引流至远离角膜缘的后部结膜囊下形成厚壁滤过泡，较角膜缘薄壁滤过泡并发症更少。

SIBS 具有惰性、柔软和灵活的热成型弹性体特性，使青光眼引流器能够适应眼球的弧度。

经过3次产品迭代，2021 年的一项研究显示，SIBS青光眼引流器在植入患者眼内 5 年后，仍保持良好的降眼压效果，未见引流管钙化或退化。

二、xPIB在白内障治疗中的应用

目前临床上常见的人工晶状体根据材质的不同主要有PMMA人工晶状体、丙烯酸酯人工晶状体等。临床应用过程中，人工晶状体材料还存在一些亟需解决的问题，比如人工晶状体变性、术后眩光、手术切口引起术源性散光等。目前采用具有优异光学性能的交联聚烯烃（xPIB）材料制成的人工晶状体，不会在眼内水解或氧化，是人工晶状体行业中的最新一代产品。

xPIB的交联过程  图片来源：journal of the mechanical behavior of biomedical materials 152 (2024) 106368

xPIB 是新型的另一种聚异丁烯类生物材料，由异丁烯、4-乙烯基苯并环丁烯及苯乙烯单体组成，在高于 180℃ 的温度下加热固化得到的混合物。相比传统的聚异丁烯交联方式，xPIB 仅涉及热交联，其在稳定的交联温度下无残留的有毒化合物，同时不含有任何可裂解的基团，可防止长期植入眼球后材料游离基团在眼内组织中引起非感染性葡萄膜炎症反应，或由于材料裂解造成的人工晶状体混浊而引起视力下降。

交联聚烯烃人工晶状体

美国工程院院士Pinchuk博士的研究中指出，xPIB人工晶状体由于使用只有一次折射的单体异丁烯制成， 所以具有高折射率（1.52）、高阿贝数（50）、高调制传递函数、弹性模量低等特性，从而表现出优异的不受眼内硅油影响的透光性，是一种理想的微切口人工晶状体。同时，xPIB人工晶状体可实现6.5mm的大光学面，有效减少了术后眩光及光晕的发生。

三、SIBS、xPIB在其他领域的应用及展望

目前 SIBS 在药物洗脱支架涂层、心脏瓣膜和眼内植入物等领域已取得了成功的临床应用。SIBS 能有效防止因氧化、酸水解和酶解等生化反应造成的材料降解和裂解，极少激活血小板，在人体内具有稳定的机械和血液相容性，可作为新型三尖瓣心脏瓣膜和人工主动脉瓣膜的备选材料。而作为新型的聚异丁烯类生物材料，xPIB具有更加优异的生物相容性和稳定性， 在软组织替代材料（如乳房重建填充物）、骨修复材料骨水泥、有机凝胶以及药物纳米载体等领域的发展也已取得长足进步。

未来，通过聚异丁烯类材料制备和改性修饰技术的日趋完善，不同临床应用中材料特性的针对性日趋加强，SIBS、xPIB等聚异丁烯类材料将走向更加广阔的生物医用材料领域。

原文链接：https://www.wcjm.org/article/10.7507/1002-0179.202203113