人工细胞外基质可由光致交联的共聚物组成。含大量香豆素(A)的共聚物作为上皮的基膜,含少量香豆素的共聚物(B) 则用于诱导角膜细胞。这种人工角膜板的制作如下:首先制成含水溶性共聚物(B)的粘性缓冲液、胶原、兔角膜细胞的混合液;其次,共聚物(A)的模型膜加入混合液,用紫外线照射使香豆素产生分子间二聚作用,形成含角膜细胞的透明水凝胶,将人工基膜铺于其上,并于基膜上接种角膜上皮细胞,最后进行培养则得混合人工角膜板,可见其中两种角膜细胞增殖良好。
用这种混合人工角膜在兔行板层移植,术后7天保持透明,且宿主角膜周边上皮细胞移行于人工角膜表面,但在术后2周出现感染和血管炎,组织学观察发现已形成的上皮与人工基膜分离,其原因是贴附不紧或人工角膜组织营养供给不足,以及与宿主组织间受力不均所致的上皮内生。用二苯酮经光反应合成的透明水凝胶的顺应性接近于自然角膜基质,制成具有弹性的人工角膜基质,其上皮内生极少,且与自然角膜组织有生物相容性,初步研究的结果显示了乐观的前景。混合人工角膜的成功,可同时解决人工角膜的生物相容性和光学透明性问题。
混合人工角膜尝试的意义不仅在于人工角膜本身,它更提出了一种角膜组织培养的思路。可以想见,利用自体的角膜细胞,通过组织培养的方法,得到培养的自体角膜片进行角膜移植,既可以解决供体来源的问题,又可以解决排斥反应的问题。所以混合人工角膜的成功将为角膜组织工程技术奠定良好的基础。
人工视觉的展望:
当眼球受到不可逆的损害而完全丧失光感后,按照目前的技术水平我们是无法让患者恢复视力的。创造人工视觉的想法激励着无数科学家去探索,去尝试。
电刺激视中枢是最早的也是十分合乎逻辑的尝试。刺激醒觉人大脑皮质的最早观察见于二十世纪二十年代德国神经外科学家的报告。点状刺激一侧视皮质则在对侧视野产生静止的点状光觉。1995年Shaw 提出类似的设想将光电池接受的光转变为电刺激,施之于大脑枕叶皮质的电极,此系统引起极大关注并获得美国专利。60年代的一项研究显示,一例患者籍手持光电池,将光信号转变为电刺激,通过导线传至视皮质后,能够跟踪光源。以后的多项研究证实了通过不同的刺激可以产生相应的光幻视。
理想的视觉假体应具有下列标准:①假体应是可以移动的;②此种假体应利用现有的视觉通路装置以提供人工视觉;③能复制出极其接近正常的视觉。这一研究是跨学科的,需要工程、计算机、生物学等许多领域的专门知识,目前仍存在许多问题。
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