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2人工角膜设计的创新
目前以Dohlman型，Strampelli型和Cardona型三种人工角膜的临床应用报道最多[1924]。这三者都包括固定一个刚性的PMMA 光学镜柱, 穿透角膜, 并由周围组织锚定, 镜柱的前表面暴露在组织外面并覆盖周边组织。软性人工角膜比同种异体角膜移植能更有效地处理某些高危病例[20]。
2.1 Dohlman人工角膜
Dohlman设计了一种一步打孔型的人工角膜,这种人工角膜是一种“领－扣”型式的PMMA 。但最初的临床实验结果令人失望, 手术后由于角膜基质溶解而引起并发症, 如房水渗漏、植入物排出及视网膜脱落。同时上皮组织产生的蛋白水解酶可引起溃疡。最近,Dohlman和Doane［25］报道了另一批患者的同类型的人工角膜移植手术, 作了3a的跟踪，其中11例干眼症患者接受的人工角膜的镜柱向前突出于角膜前表面, 并用眼睑覆盖人工角膜, 2mo后切开。有5个患者形成人工角膜后增殖膜, 这是主要的并发症; 有9个患者一直保留植入物到跟踪期末, 其中6人有明显的视力提高。1990～1995年期间, 有48例接受了Dohlman 式人工角膜手术, 其中44眼保留了人工角膜(91. 6%)。
2.2 Strampelli人工角膜
打孔型人工角膜比早期穿透型人工角膜的复明效果更佳。人们尝试各种材料包绕中央光学镜柱以增加人工角膜的稳定性及其组织相容性。Strampelli[17]用自体牙齿作周边材料，创造性的提出骨齿型人工角膜（OOKP）技术。尽管这种技术需要比较复杂的分阶段手术，但已有报道部分患者人工角膜在体内可保留20a以上。
2.3 Cardona型人工角膜
最初的是一种板层内穿透型组合人工角膜，采用透明的穿透型中央镜柱和一个植入板层的圆盘。实验证明这种人工角膜的被排出发生率最多为20%。后来他又设计了一种“螺母螺钉”式固定的人工角膜。其前表面像接触镜一样，美容效果较好，水分蒸发少，有更厚的支持组织，且不需要供体角膜。Aquavella等［26］报道了31例Cardona穿透型人工角膜植入术，覆盖骨膜，并向外突出上眼睑。术后随访达84（平均35）mo。有18眼形成人工角膜后增殖膜，7眼发生玻璃体炎，8眼发生人工角膜移位或脱落，5眼发生眼内炎，15眼需要再次手术。
2.4 MICOF人工角膜
由俄罗斯莫斯科眼外科中心制作[27,28]。手术分两期进行，一期将钛支架植入角膜层间，数月后二期将带螺纹的PMMA柱镜植入支架中心，同时切除晶状体，虹膜和前玻璃体，脱盲率达90%以上，角膜溶解发生率为20%，多需手术处理，包括自体骨膜，自体耳软骨和异体角膜植片修补和结膜遮盖等。
2.5 AlphaCor人工角膜
AlphaCor人工角膜之前称Chirils人工角膜，具有弯曲面和弹性的圆盘，中央部分透明，如角膜一样，边缘呈海绵状，与以往不同的是植入时无需切除虹膜，晶状体和前玻璃体。AlphaCor人工角膜有两种类型，I型直径为9mm，植入时如PK手术一样，用缝线把海绵裙边直接缝合到植床上，再用结膜遮盖。二期将中央结膜开孔。II型比I型直径稍小，需要从角膜缘外做角膜板层口袋，将中央角膜后层钻去直径为2～3mm小孔，人工角膜置于角膜层间，以结膜遮盖。4mo后将中央结膜和前层角膜开孔。Hicks 等(1998) [29] 报道了Chirila人工角膜的动物实验结果,手术类似于穿通角膜移植术,可将一体型人工角膜直接缝合于植床角膜。术后并发症明显低于以往的报道,20 例中除3例(15%) 植片周边部与植床角膜愈合不良外,未见其它常见并发症。组织学检查显示:术后1mo,周边材料微孔内有成纤维细胞长入,并合成Ⅲ型胶原。I期临床实验表明AlphaCor是安全的，并可提高视力［30］，但发现有钙化或色素沉着[31]。
2.6汉城型人工角膜
韩国设计出汉城型双重固定的人工角膜[32]，由三部分组成：中间是长柱型的光学中心，由PMMA构成，直径4mm,长4mm，周边固定部包括前后片两部分，前片呈蘑菇型固定在角膜上，后片是一对U触角样支架固定于巩膜上。借助双重固定，同时利用羊膜重建眼表，发现这种人工角膜联合羊膜移植增加了人工角膜的稳定性。2例接收该型人工角膜患者中，1例为StevensJohnson综合征，在穿透性角膜移植失败后接收人工角膜移植。随访18mo，人工角膜位正，视网膜平复，视力达0.2;另1例角膜酸烧伤患者，随访8mo，人工角膜位正，视力0.4。
2.7 Aachen人工角膜
Von Fischern等[33]使用硅凝胶材料解决了以往用PMMA作为人工角膜光学中心不能测量眼压以及视野受限的问题．这种硅凝胶人工角膜经过表面修饰能够提高细胞的粘附能力，从而增加其与组织间的稳定性。硅凝胶人工角膜光学中心直径11mm,厚0.3mm,其支架部分包括一个巩膜环和用于与巩膜固定的8个分支，可加强与周边组织的连接，降低人工角膜脱出率，并可进行眼压测量。
3增强人工角膜材料的组织相容性
3.1低温等离子体法
等离子体是由中性的原子或分子﹑激发态的原子或分子﹑自由基﹑电子或负离子﹑正离子以及辐射光子组成．实验室常采用0.1～100Pa气压下的气体射频放电获得等离子体．由于其中的离子﹑自由基﹑中性原子或分子等粒子体的温度接近或稍低于室温，故称低温等离子体．用低温改性高分子材料具备以下特点：材料表面分子激发﹑电离﹑断健，但材料不会发生热解，其改性深度仅限于材料表面几十至几千埃的范围，因此材料不会丧失本身的特性．
Sipehia等[34]用无水氨气对聚苯乙烯和聚四氟乙烯（PTFE）膜进行等离子处理，发现可以促进牛内皮细胞在材料上的粘附生长。Latkany等[35]使用氩等离子体处理聚乙烯水凝胶，发现能够促进兔角膜上皮细胞在材料表面的粘附生长，等离子体处理2wk后的聚乙烯水凝胶上形成多层光滑的上皮表面，从而解决了人工角膜材料表面迅速上皮化。Wu等[36]使用经过氩等离子体处理的三种材料（80%聚丙烯和20%聚丁烯化合成的多孔材料﹑聚酯多孔材料﹑膨胀性聚四氟乙烯）植入兔角膜，发现材料处理后兔角膜水肿明显减轻，新生血管出现延迟且范围较小，炎性细胞浸润减少。
3.2表面修饰法
表面修饰是在材料表面固定一些贴壁因子，如层粘连蛋白（LN）﹑纤维粘连蛋白（FN）﹑I型﹑II型胶原﹑多聚赖氨酸﹑卵磷酯或在材料表面固定胶原类蛋白。细胞与基质材料之间的作用是细胞膜上的受体特异性识别细胞外粘附蛋白分子的结果。Pettit等[37]发现材料经FN修饰后有利于角膜上皮细胞的粘附生长。Lee等[38]认为YIGSR肽段在促进细胞粘附方面有更大的潜力。Kobayashi等[39]发现使用Ⅰ型胶原固定的水凝胶支持上皮细胞的生长与粘附，并将细胞培养后的材料进行兔角膜板层移植，可以阻止植入兔眼内水凝胶的感染。Aucoin等[40]发现将肽段进行适当的结合对材料表面进行修饰比用单一肽段修饰更有利于细胞的粘附与生长。
3.3化学改性法
化学改性是指通过共聚，接枝等方法改变材料的组成．例如聚乳糖的疏水性较强，降解慢不利于细胞的粘附生长，利用聚二乙醇的亲水性和可降低蛋白质免疫原性的特点，聚乙醇酸的亲水性和降解性，聚己内酯的药物通透性，采用单体共聚的方法合成了一系列化学改性的高分子材料。如聚乙交酯丙交酯共聚物，聚乙内酯丙交酯共聚物，聚乙交酯己内酯共聚物。
3.4杂化改性法
杂化改性是将不同性能的材料通过各种方法杂化在一起而得到含有一系列性能的一种生物支架材料。壳聚糖是天然多糖仅有的具有明显碱性的天然多糖，侧基带有胺基，Chung等［41］将壳聚糖与聚乙烯醇通过适当的工艺共混，发现胺基在膜材料表面富集，接种的成纤维细胞在共混膜上的细胞亲和性比单纯的聚乙醇膜好。壳聚糖与聚硅氧烷共混交联制备具有微相分离结构的复合材料用于抗凝血生物材料。材料的杂化弥补了单一材料的不足，为制备生物相容性材料提供了一种方法。
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