１.４  壳聚糖  壳聚糖是一种新型的生物工程材料，生物学特性优良，具有较好的生物相容性和生物可降解性，无毒、无刺激、无抗原性，可促进生长因子的合成，可以作为生长因子释放的载体，具有抑制纤维细胞生长、促进上皮细胞生长的作用，已广泛应用于医学科学的各个领域。Di等［１２］将壳聚糖制成的氧氟沙星缓释剂放于兔结膜下，未发现结膜充血、角膜水肿等现象，对角膜内皮细胞的活性、晶状体上皮细胞和视网膜细胞组织形态学无明显影响，证明了它与眼部组织具有良好的生物相容性。用冻干的方法可将其制成相互连接的多孔支架，但是张力强度差，透明性低，尚需对其力学特性、透明度和降解过程等进一步探讨。

    总之，天然材料具有优良的生物学特性，如生物相容性、生物可降解性、无毒、无致热原、无刺激、无（或低）抗原性和无有害降解产物等，但是它们均有不足之处，不能满足组织工程角膜支架材料的要求，还需进一步研究提高其性能。

    ２  人工材料

    ２.１  聚羟基乙酸   聚羟基乙酸是一种组织相容性好、可降解的合成材料，该材料的降解速度、超微结构的稳定性和强度可以在一定范围内调节。胡小洁等［１３］以兔角膜基质细胞为种子细胞，以聚羟基乙酸为支架培养的角膜基质细胞植入兔角膜基质囊袋内，在兔体内成功培养成大体外观、组织结构、生化组成与正常兔角膜基质相似的角膜基质，并发现新生组织的酸性强于周围组织，估计可能是其降解产物引起的。

    ２.２  合成胶原   合成胶原是通过人工的方法合成的胶原共聚物，具有优良的生物相容性和可调的张力强度，光学透明性高。Ｌｉ等［１４］将合成胶原板层移植于活体角膜上，允许上皮细胞在其上良好生长，受体角膜基质细胞和神经纤维长入其中，在生理条件下其透明度优于人角膜。Ｇｒｉｆｆｉｔｈ等［１５］用合成胶原制成的角膜模型为供体，板层移植于猪角膜植床上，术后４ ｄ可以看见上皮细胞向移植物表面长入，３周时上皮细胞呈复层结构，共焦显微镜下可见角膜基质细胞和神经纤维长入移植物，术后３周和６周病理组织学显示层间有微小的间隙，６周时可见大量角膜基质细胞和神经纤维长入其中，知觉测试恢复到术前状态。

    人工材料是人工合成的高分子物质，有较好的生物相容性和可调节的力学特性，可以发生非酶性水解，但是亲水性较差，体内代谢过程不完全清楚，可引起炎症反应、局部酸性产物堆积等，要作为组织工程角膜的支架材料，还需要深入研究。

    ３  复合材料

    ３.１  胶原和硫酸软骨素  １９９９年Ｇｒｉｆｆｉｔｈ等［１６］利用转基因技术将ＨＰＶ的癌基因转入人角膜上皮、基质和内皮细胞，构建角膜永生细胞系为种子细胞；以胶原蛋白和硫酸软骨素为材料，用戊二醛交联的复合物为支架，在体外构建了大体形态、透明性和组织结构与正常人角膜相似的组织工程角膜。Ｄｏｉｌｌｏｎ等［１７］应用小牛皮或鼠尾腱提取的Ｉ型胶原和硫酸软骨素混和，加入戊二醛交联，然后加入角膜基质细胞悬液，在接种或不接种上皮、内皮细胞的两种情况下，培养出角膜基质。戊二醛交联增加了其张力强度，硫酸软骨素的加入增加了其透明性。

    ３.２  聚乳酸和聚羟基乙酸   Ｈａｄｌｏｃｋ等［１８］以聚乳酸和聚羟基乙酸（８５：１５）共聚复合物为载体培养兔角膜内皮细胞，在细胞融合时计数单层内皮细胞密度为（２６５０±１６４）个／ｍｍ２，免疫组化检测到角膜内皮细胞间紧密连接ＺＯ－１和各细胞的边界。聚乳酸的加入减慢了聚羟基乙酸的降解速度，使支架的降解速度和基质的生成速度趋于同步，同时增强了聚羟基乙酸的韧性。

    ３.３  胶原和羊膜  Ａｈｎ等［１９］将胶原基质贴敷于羊膜基质面制成羊膜胶原支架，然后将角膜基质细胞接种于胶原基质内，培养６ ｄ后将角膜上皮细胞接种于羊膜面上培养，在此支架上成功地重建板层生物角膜，大体形态和蛋白质表达与正常角膜相似，并证实此培养物可以用来治疗角膜严重损害的患者。

    ３.４  胶原和壳聚糖  由于壳聚糖带正电荷而胶原带负电荷，两者除了以氨基和羟基结合外，还以静电引力相结合，增加了其稳定性，弥补了壳聚糖强度不高的缺陷，增加了胶原的组织相容性。丁勇等［２０］用兔角膜基质细胞作为种子细胞，以壳聚糖、胶原复合物为支架材料体外原代培养出角膜基质细胞，免疫组化检测波形蛋白，胞浆染色阳性，显示了此复合物的生物学特性。

    ３.５  胶原、壳聚糖和透明质酸钠   Ｃｈｅｎ等［２１］将胶原、壳聚糖、透明质酸钠形成的复合物植入兔角膜基质囊袋中，发现其生物相容性好，基质水肿和炎症反应相当弱，５个月后能在角膜内降解和吸收，角膜呈透明或半透明。用它作支架培养兔原代角膜缘上皮细胞、内皮细胞和基质细胞，三层细胞可以在此复合物上贴壁生长并显示生物学特性。

    复合材料是用两种或两种以上的天然和／或人工材料混合相互作用而形成的材料，它们并不是简单地混合在一起，而是各组成材料相互作用保持一定的亲和力，最大限度地优化各组成材料的优点，同时增加了新特性，从而达到扬长避短、优势互补的目的。但是各组成材料的组成比例、混合方法、复合物的理化性质和生物相容性等还需要进一步研究。

    ４  无支架培养

    Ｎｉｓｈｉｄａ等［２２］应用丝裂霉素Ｃ处理的ＮＩＨ３Ｔ３作饲细胞，在温度敏感培养皿上于３７℃培养兔角膜缘上皮干细胞，２周后将温度降到２０℃，使培养的上皮细胞层与培养皿分离，取出上皮细胞层，自体移植于实验诱导角膜缘干细胞缺乏的兔角膜基质上，成功重建兔眼表，角膜保持透明。Ｉｄｅ等［２３］在温度敏感培养皿上培养出单层的人角膜内皮细胞，与正常人角膜内皮细胞相似，呈六边形，有丰富的微绒毛和细胞器，免疫荧光检测到细胞的基质面Ⅳ型胶原和纤维连接蛋白等细胞外基质；免疫荧光和免疫印迹显示在细胞层与培养皿分离前后的内皮细胞间存在ＺＯ－１。这种方法培养出的单细胞层缺乏张力，不适于缝合，要构建成三维组织工程角膜，还需要长期细致的研究，但是作为组织工程角膜构建的一条崭新思路，其具有重大的意义。

    ５  结语

    组织工程角膜经过十余年的发展，支架材料的研究取得了巨大的突破，但是仍没有一种材料可以完全满足组织工程角膜支架材料的要求，存在不少问题：?譹?訛支架材料的力学强度和光学性能。?譺?訛支架材料角膜外形和曲率的构建。?譻?訛支架材料的三维孔构建。?譼?訛支架材料的降解和基质的生成是否同步，降解产物的性质和去向。?譽?訛支架材料的安全性和植入后的长期效应等。随着细胞和分子生物学、生物材料学、组织工程技术学等基础研究新成果的出现、研究方法的完善，组织工程角膜支架材料的研究进一步向前推进。总体来讲，复合材料和角膜去细胞基质是目前研究的热点，有望成为良好的组织工程角膜支架材料，为组织工程角膜的构建解决难题。
　　

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