# Generation of suturable artificial cornea from the integration of exfoliated graphene with gelatin glycidyl methacrylate

> **NIH NIH K99** · SCHEPENS EYE RESEARCH INSTITUTE · 2021 · $102,744

## Abstract

PROJECT SUMMARY 
   In  this  project,  we  propose  to  design  a  hybrid  scaffold  from  the  integration  of  gelatin  glycidyl  methacrylate 
(GELGYM)  with  exfoliated  pristine  graphene  (EG),  accompanied  by  double  crosslinking  technique,  that  can 
function as a suturable artificial cornea. We will determine (1) whether hybrid GELGYM membranes acts as a 
biocompatible  artificial  cornea  that  supports  cell  growth  and  differentiation;;  and  (2)  the  capability  of  the  hybrid 
scaffold  to  function  as  a  corneal  substitute.  The  differentiation  and  biocompatibility  studies  proposed  here  will 
offer  quantitative  information  on  the  degree  of  biointegration  of  the  hybrid  scaffold  in  contact  with  the  host’s 
corneal cells and extracellular matrix under in vitro and in vivo conditions. 
   We expect that exfoliation of graphene, its integration in the GELGYM hydrogel architecture and subsequent 
double crosslinking can create an nano-­microspherical cavities in the hydrogel microstructure covered with the 
graphene  create  anchoring  points  that  can  withstand  against  tearing,  after  applying  the  physical  stress  to  the 
suture passing the construct. This can diminish the tendency to form notches during suturing, while enhancing 
mechanical  properties  of  the  construct  and  facilitate  its  implantation  in  patients.  Moreover,  we  expect 
integration  will  further  promote  cell  proliferation  and  differentiation  of  corneal  cells,  allowing  for  the appropriate 
diffusion  of  glucose  and  oxygen.  Additionally,  I  anticipate  that  integration  of  exfoliated  graphene  will  positively 
regulate  epithelial-­stromal  and  endothelial  stromal  cell  interactions.  The  success  of  this  approach  can  reduce 
or eliminate the need for donor corneas and positively impact the quality of life for many patients. 
   The  research  aims  are  supported  by  a  training  plan  focused  on  the  acquisition  of  relevant  multidisciplinary 
expertise  in  the  fields  of  cellular  and  molecular  biology,  pathophysiology,  tissue-­engineering  and  material 
science. To this end, a “Mentoring Team” which includes the leading mentor, Dr. Chodosh, along with two co-­
mentors:  Dr.  Gonzalez  and  Dr.  Kong  has  been  assembled.  Moreover,  Dr.  Paschalis  as  an  independent 
collaborator  will  support  on  technical  training  on  animal  handling,  surgery,  and  postoperative  care  along  with 
data analysis and interpretation of animal findings following implantation of the scaffold into rabbit eyes.  
  This  group  of  mentors  will  guide  me  during  the  K99  mentored  phase  to  achieve  my long-­term  career  goal  of 
becoming  a  scientist-­leader  in  my  field  with  a  strong  independent  laboratory.  I  envision  that  this  award  will 
provide  me  with  an  excellent  platform  from  which  to  have  a  successful  transition  to  independent  research 
fac...

## Key facts

- **NIH application ID:** 10131202
- **Project number:** 5K99EY030553-02
- **Recipient organization:** SCHEPENS EYE RESEARCH INSTITUTE
- **Principal Investigator:** Sina Sharifi
- **Activity code:** K99 (R01, R21, SBIR, etc.)
- **Funding institute:** NIH
- **Fiscal year:** 2021
- **Award amount:** $102,744
- **Award type:** 5
- **Project period:** 2020-04-01 → 2023-03-31

## Primary source

NIH RePORTER: https://reporter.nih.gov/project-details/10131202

## Citation

> US National Institutes of Health, RePORTER application 10131202, Generation of suturable artificial cornea from the integration of exfoliated graphene with gelatin glycidyl methacrylate (5K99EY030553-02). Retrieved via AI Analytics 2026-05-22 from https://api.ai-analytics.org/grant/nih/10131202. Licensed CC0.

---

*[NIH grants dataset](/datasets/nih-grants) · CC0 1.0*