技术简介

KERATOPROSTHESIS

世界上超过1000万人的眼盲是由角膜病引起，为导致眼盲的第二大原因，仅次于白内障。其中80%可以通过角膜移植手术脱盲。然而，传统的角膜移植手术有其两大弊端，一是角膜供体的来源困难，二是手术成功率低。人工角膜的出现及应用为角膜盲患者带来了希望。

由中国科学家自主研发的全球首个人工生物角膜日前成功完成临床试验，人工角膜移植后的总有效率达到94.5%，愈后效果已经接近人体角膜。该产品是组织工程的前沿产品，可以替代人捐献角膜，这是世界上第一个也是一个完成临床试验的高科技人工角膜产品，该产品完全由中国科学家自主研发并拥有完整的自主知识产权。

发展历史

人工角膜发展背景

自法国眼科医师Pellier de Quengsy于1789年首先提出将玻璃片植入混浊角膜以恢复视力以及Weber于1871年首次将一片水晶玻璃植入患者角膜，开创了人工角膜植入史以来，人工角膜的研究发展经历了200多年，经历探索、停滞、复苏和发展4个时期，无论在材料设计、制作工艺、手术技巧，还是术后处理都有新的发展。

2022年8月，《Nature》子刊《自然·生物技术》发布：用猪皮做的眼角膜，可以恢复视障患者视力，并且已经进行试点研究，使20名患者恢复了视力，且无不良反应。1

基本结构

光学镜柱常用材料有聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA）、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA）、硅凝胶、玻璃等；周边支架常用材料有陶瓷、氟碳聚合物、羟基磷灰石、生物材料、聚四氟乙烯等。

片型设计

角膜设计中，较为成功的是AlphaCor、Dohlman-Doan和Osteo-Odonto， 并获得了FDA 批准，进入临床阶段。

①AlphaCor人工角膜

20世纪90年代初期，澳大利亚Lion眼科研究所的Chirila等[13]将PHEMA水凝胶制作了一体式人工角膜AlphaCor，又称为“Chirila”角膜，并在1998-02首次进行人体试验。随后，世界各地的 临床试验陆续展开，该种角膜成为 临床使用最为广泛的角膜。AlphaCor具有海绵状结构的支架和光学镜柱，两部分由含水量不同的PHEMA水凝胶组成，互穿网络结构连接，能够承受较高压力和拉力。由于镜柱与周边支架都是采用同一种材料(PHEMA水凝胶)，物理与化学性质相似，解决了两部分的结合问题，同时也减少了结合部位发生细菌感染的概率,但发现有钙或色素沉积。

②Dohlman-Doane人工角膜

Dohlman-Doane人工角膜为领一扣式，全部由PMMA构成，包括前盘、主干及后盘。I型主要用于泪液充足、能维持眼表湿润的患者。II型多一个前柱，突出于眼睑，用于终末期干眼患者。该人工角膜预后因术前诊断及眼表炎症程度而不同，由于免疫排斥多次移植失败且术前无严重炎症者预后最好，而Stevens-Johnson综合症等预后较差。

③Osteo-Odonto人工角膜Osteo-Odonto人工角膜是最早、也是最成功的人工角膜，利用自体组织(牙齿)作为周边支架，PMMA作为光学镜柱，这种骨齿型特殊结构对于增加角膜耐受性，更好的与宿主结合，起到积极作用。由于术式复杂，创伤较大，因此仅在无其他办法时使用这种人工角膜。该人工角膜相对其他人工角膜的长期保留率高，有学者报道18年保留率达85%，75%的患者视力达6/12或更好该人工角膜的主要问题在于术后视野受限、青光眼、骨齿板层溶解、无法测量眼内压等并发症。

其他人工角膜还有BIOKOP人工角膜、Seoul-type工角膜、Cardona工角膜、MICOF工角膜等。

“镜柱-支架”型由于具有黏合困难，结合部强度较差，房水渗漏等缺点，很多科学家又将目光投向了传统的“一体式”结构。美国科学家利用新型复合水凝胶Duoptix，制作了一款一体式人工角膜，正在进行动物试验，表现良好。