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4组织工程化的人工角膜
组织工程化的人工角膜需要合适的种子细胞和载体支架，并且要有一定的培养技巧，种子细胞应能在支架上生长或成为与角膜有相同或相似结构及功能的人工器官。
4.1种子细胞
进行组织工程选用的种子细胞要求具有较高的增殖能力，能够长期维持其生理功能和生物活性。1986年，Schermer等[42]证实角膜缘上皮有干细胞存在。干细胞具有分化程度低，生命周期长，高度增殖能力，自我更新能力和应激增殖的特征。用角膜中央组织进行上皮细胞培养最多可传2～3代，而角膜缘细胞培养可传至12代，近年来用角膜缘干细胞这一特征进行干细胞移植治疗眼表疾病取得较好的结果。因此，角膜缘干细胞是组织工程的最佳选择。
4.2载体支架
利用组织工程构建活性人工角膜需要合适的支架，其生物相容性好，细胞能够正常生长且形成近似体内器官的正常结构，并具备角膜特有的透明，透光，透氧的特性。
4.2.1羊膜
羊膜（amniotic membrane,AM）是无血管的透明薄膜，通常认为它有免疫惰性，在促进角膜上皮细胞生长的同时可抑制血管内皮细胞的增生，并能抑制炎症反应，瘢痕及血管的生成。利用羊膜为载体体外扩增角膜缘干细胞形成角膜上皮移植片治疗碱烧伤，已取得较好的临床效果．汉城型人工角膜已开始应用羊膜作为载体。
4.2.2 胶原
胶原（collagen）支架所提供的细胞生长代谢环境接近于生理状态，用组织工程用的胶原海绵作为基质培养人工角膜上皮细胞，内皮细胞和成纤维细胞，扫描电镜下发现，在胶原里培养的角膜成纤维细胞随着自身生长，基质合成增多；角膜上皮细胞和内皮细胞能够覆盖在胶原上，并且发现角膜上皮层的厚度受内皮细胞产生的可溶性因子影响，上皮基底细胞层的形态受角膜成纤维细胞的影响。
4.2.3纤维蛋白
纤维蛋白（fibrin）是常用的蛋白材料，通过交联，可增强上皮细胞在凝胶上的粘附和移行。纤维蛋白凝胶植入体内后可完全降解，最终由自体胶原代替。通过加入抑肽酶，可防止其过早溶解。Han等［43］研究表明，以纤维蛋白为基础的基质支持角膜上皮细胞的生长与分化。
4.2.4脱细胞角膜基质
脱细胞角膜基质（acellular cornea stroma）来源于已经脱细胞的同种异体或异种移植物，由于去除了脂质膜，膜相关抗原和可溶性蛋白质，免疫原性大大下降。作为支架，其微环境最接近生理状态，有利于细胞附着，移行和增生，促进组织再生。猪角膜基质表达微量的异糖抗原α抗原决定基，不会诱导超急性排斥，而只是引起轻微的细胞排斥。
4.2.5甲壳素与壳聚糖
甲壳素是N乙酰D葡萄糖胺组成的线性多糖，壳聚糖是甲壳素的脱乙酰衍生物。甲壳素作为一种生物可降解材料，有可能用于人工角膜制备。
4.3已研制出的工程化人工角膜
Griffith等［44］使用永生化细胞技术，将HPV16的E6/E7两性重组逆转录基因转染到人角膜上皮细胞，内皮细胞和成纤维细胞，在进行培养活性角膜组织之前对转化的细胞系进行形态学，生化，电生理检查，与人角膜细胞相似。细胞表型通过检测特定生化蛋白的表达来鉴定。用胶原作人工角膜支架，角膜成纤维细胞混合在胶原支架中培养，将上皮细胞培养在支架底层，内皮细胞培养在胶原支架的表层；待底层的上皮细胞形成光滑的一层细胞后暴露于空气中进行分化变为复层结构。活性角膜组织的构建也可以将上皮细胞培养在支架的底层，从而构建出与人角膜形态，结构和组织特性功能相似的角膜等效物，培养2wk后可以使用，构建的人工角膜在形态，透明性及组织学上与人类角膜很相似。
Germain等［45］取角膜上皮细胞，成纤维细胞进行培养。载体用牛胶原和人胶原两种溶液，培养基和人角膜成纤维细胞混合后制成。4d后将人角膜缘上皮细胞接种到含人角膜成纤维细胞的三维凝胶表面粘附2h，然后加培养基培养，3d后活体检查结果发现胶原中有角膜成纤维细胞，上皮细胞均一覆盖在富含成纤维细胞的胶原基质表面。Masson三色染色显示上皮有4～5层，并且基底层的细胞呈立方形。重建的角膜厚度与正常角膜接近，并且在上皮层与三维胶原间可检测到基底膜成分。
5结语
近年来人工角膜的研究主要集中于运用多孔高分子材料作为中央周边型人工角膜的周边支架材料, 改善材料的生物结合能力。近10a,人工角膜研究的热点—有孔材料的长期稳定性仍需探讨。最近的研究发现,人工角膜材料表面上皮化不仅可以减轻材料的异质刺激,更重要的是,连续稳定的角膜上皮层可以阻止胶原酶的破坏,抑制IL1的分泌,预防角膜溶解,并起到保证良好的光学表面和抵抗细菌感染的作用。此外，具有活性的组织工程化人工角膜，因其制作要求高，工艺复杂，正处于积极的实验室研究阶段中。期望在未来的20a里可以在体外复制类似与供体角膜的人工角膜。
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