羟基磷灰石人工角膜支架生物相容性的实验研究

目的 探讨天然珊瑚羟基磷灰石(HA)及仿HA生物陶瓷与角膜的生物相容性及愈合特性,以评价其作为人工角膜支架材料的可行性。方法 分别将天然珊瑚HA支架与相同规格的仿HA生物陶瓷支架植入碱烧伤后兔角膜板层,于不同时间裂隙灯观察并进行组织病理学检查。结果 天然珊瑚HA组：6例植入物,均获得了良好的稳定性及安全性,观察期最长已达17个月,组织病理学检查亦证实其与角膜组织具有良好的生物相容性且不影响角膜组织的营养和代谢。仿HA生物陶瓷组：6例植入物在2个月内全部脱m,前板层角膜溶解、坏死。结论 天然珊瑚HA与角膜组织具有良好的生物相容性,能与受体角膜生物愈合,可用作人工角膜支架。     

人工角膜支架及其生物相容性的研究进展

除了传统的穿透性角膜移植术和角膜内皮植入术外,人工角膜植入术是一种严重性角膜疾病终末期光学增视性选择性治疗方法.人工角膜最常见的结构是柱镜-裙带型,即由中央透明光学柱镜和周围裙边支架两部分组成.支架材料良好的生物相容性是人工角膜植入成功的关键.随着高分子材料科学的发展,支架材料的种类愈加丰富,对生物相容性的要求也愈加提高.目前常见的人工角膜主要以无机、有机或/和生物材料作为支架,不同材料在实际应用中的相容性和优劣性有所差异,了解这些特性有助于提高人工角膜植入的成功率.     

人工角膜支架材料在动物体内应用的生物学反应

目的 探讨3种人工角膜支架材料经氩等离子体（Argon plasma)处理后植入兔角膜对角膜组织的生物学反应的影响。方法 选用3种支架材料：由80％的聚丙烯和20％聚丁烯化合而成的多孔材料;Polyester多孔材料;Expended polytetrafluoroethylene。处理组材料经Argon plasma处理。将盘状支架材料植入兔角膜囊袋内。结果 材料经处理后角膜水肿较未处理明显减轻,8周后3种材料中角膜水肿均消失。材料1,2植入时新生血管出现延迟,范围小,炎细胞浸润明显减少。术后6周纤维细胞迁徙入材料内。当材料植入角膜后角化蛋白（KS）含量降低,Dermatan(DS)含量增高,并有大分子葡萄糖聚糖（GAG）出现。结论 Argon-plasma处理可明显减轻兔角膜炎症反应,增加材料的组织相容性。     

组织工程角膜和人工角膜材料研究进展

理想的材料是构建组织工程角膜和人工角膜的重要条件。组织工程角膜材料包括生物材料、合成材料、复合材料。胶原、羊膜、脱细胞角膜基质等生物材料的生物相容性较好,但可塑性欠佳;PGA等合成材料可塑性较好,但会产生酸性降解产物;将生物材料和合成材料复合,可以取长补短,成为组织工程角膜支架材料的研究方向之一。聚异丙基丙烯酰胺是一种新型合成材料,利用其温度依赖特性,不需酶消化即可获得完整的细胞层,克服了组织工程受到生物可降解支架限制的问题,具有良好的应用前景。人工角膜包括AlphaCor、Dohlman—Doane和Osteo-Odonto人工角膜等,主要由中央光学镜柱和周边支架组成,前者材料多采用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）或聚甲基丙烯酸羟乙酯（PHEMA）,后者材料包括陶瓷、聚四氟乙烯、PMMA、PHEMA等,这些人工角膜已用于临床,但由于晚期并发症,仅适用于常规角膜移植失败的双眼角膜混浊性失明患者。改善人工角膜周边支架与受体角膜组织的整合仍是人工角膜材料研究的重点。     

组织工程角膜支架材料再生丝素膜的生物相容性

目的:研究再生丝素膜作为组织工程角膜支架材料的可行性。方法:制备再生丝素膜,测定其接触角与透光率;在材料上接种兔角膜上皮细胞,观察细胞生长情况,MTT法测定6h贴壁率;将膜材料植入兔角膜基质层间,观察材料的透明性、可降解性及生物反应性。结果:再生丝素膜材料接触角为58.2度;492nm波长透光率为93.0%,570nm波长透光率为94.4%;细胞在材料表面贴附良好,6h贴壁率为31.6%,经统计学比较优于普通培养板;4wk时材料开始变得不透明,从角膜缘长入新生血管,8wk时新生血管达到高峰,12wk时材料部分降解,至16wk材料大部分降解,新生血管显著减少。结论:再生丝素膜具有较好的生物相容性。     

襻状支架人工角膜植入术的动物实验研究

目的：观察兔角膜碱烧伤后新生血管性角膜白斑在应用分子定向重排PMMA襻状支架人工角膜植入后的改变情况。方法：14只新西兰白兔，建立碱性角膜化学伤后偏中心新生血管性角膜白斑模型。将上述烧伤后1个月的新生血管性角膜白斑实验兔随机分为2组，每组7只，分别植入分子定向重排PMMA襻状支架人工角膜(实验组)和Fydorov-Zyev人工角膜(对照组)。结果：实验组：术后术眼均见刺激症状和角膜水肿，植床角膜水肿5—7d逐渐浅轻，2w后术眼刺激症状消失。术后人工角膜在位透明，1眼于术后7d出现人工角膜后膜，3眼于术后4—5w出现人工角膜前膜，钻除后有复发。对照组：人工角膜支架及自体耳软骨植入(第一期手术)后，术眼充血明显，植床角膜水肿，7—10d后逐渐消失，术后3w眼部刺激症状基本消失。人工角膜镜柱植入(第二期手术)后，术眼混合充血，近创缘处植床角膜水肿，2w后刺激症状基本消失，2眼于镜柱植入后5—10d出现人工角膜后膜，清除后1w又复发，3眼于术后4—6w出现人工角膜前膜，钻除后均有复发。结论：①襻状支架人工角膜与角膜植床之间的界面比Fydorov-Zyev型人工角膜的面积小，能减少支架对组织的损伤。②分子定向重排PMMA具有良好的生物相容性。③动物实验证实，襻状支架人工角膜植入后能稳定存留，无严重并发症，为应用于临床奠定了实验基础。     

人工角膜研究进展

人工角膜的研制在近年来有了较大的进步,非组织工程化人工角膜在材料选择?处理和设计方式上有所创新,同时具有活性的组织工程化人工角膜的出现为人工角膜的研制开辟了一条新途径.     

新型人工角膜的研究

目的 对于已不能行角膜移植或行角膜移植术预后不良及多次移植失败的角膜盲患者，人工角膜移植术已成为复明的最后希望。标准人工角膜是用异质成形材料取代浑浊角膜组织而制成的一种特殊屈光装置。人工角膜与角膜组织之间的长期密贴、透明及生物相容性是影响人工角膜植入术成败的关键因素，因此研制与应用符合这种要求的人工角膜材料以避免植片溶解、脱落、继发青光眼及人工角膜后膜等严重并发症的发生，是人工角膜移植术后长期复明的关键问题。     

人工角膜孔隙性支架材料的研究

人工角膜存留的理想模式是与宿主眼达到一种“生物愈合”状态，这依赖于其周边支架的孔隙性结构。高分子材料具有良好的潜能。宿主角膜组织长入周边支架的速度与程度和孔隙性材料的孔隙率，纤维直径，物理，化学性质等密切相关，目前尚无一种周边材料能集所有优点地一体，使人工角膜能达到完全生物愈合的理想状态。     

人工角膜在兔角膜内的生物学反应

目的评价3种不同直径人工角膜在动物体内应用的生物学反应.方法将35只兔随机分为Ⅰ组(11只)、Ⅱ组(12只)、Ⅲ组(12只),分别植入3种不同直径人工角膜(4.5～7.0 mm、 7.0～9.0 mm、4.5～6.0 mm),术前将人工角膜进行纤维细胞组织培养,光学中心前表面经rf-argon plasma处理后植入兔眼,观察术后人工角膜在兔角膜中的存留,观察时间＞6个月;并分别于术后2、3、4及6周摘取兔植入人工角膜行组织及病理学检查.结果术后2周成纤维细胞可沉积在人工角膜周边多孔支架内;3周时Ⅲ组角膜上皮细胞位于人工角膜光学中心,Ⅰ、Ⅱ组未见细胞生长.4周时人工角膜内可检测出胶原蛋白沉积.前房稳定,未见房水渗漏.术后6周时人工角膜的周边支架中检测出heparan sulfate(HS)及碱性成纤维细胞生长因子,后者存在于周边支架和宿主角膜的交接处.结论体外人工角膜组织培养可增加人工角膜周边支架的纤维化,稳定光学中心;人工角膜经 rf-argon plasma处理可增加材料的组织相容性;兔角膜缘上皮细胞可迁徙至人工角膜光学中心的前表面.     

AlphaCor人工角膜移植治疗兔角膜碱烧伤

目的评价AlphaCor人工角膜移植对兔角膜碱烧伤的治疗效果。方法用1mol/LNaOH烧伤兔左眼建立角膜碱烧伤模型,选择角膜白斑、角膜缘新生血管〉2个象限的5只兔眼行人工角膜移植术。AlphaCor人工角膜移植手术分2期进行：Ⅰ期手术,将AlphaCor人工角膜植入角膜板层间;Ⅱ期手术,暴露人工角膜光学区。术后观察人工角膜、受体角膜及眼前节情况。结果碱烧伤后2～6周形成带新生血管的角膜白斑。Ⅰ期术后5例人工角膜均在位,2例人工角膜出现白色沉积物,其中1例并发角膜浅层基质溶解,另3例无并发症发生。Ⅱ期手术中麻醉死亡1例,其余术后人工角膜均在位,1例术后6周发生角膜感染、穿孔,另3例术后4～6周发生人工角膜前膜增生,未见其他并发症发生。结论 AlphaCor人工角膜移植治疗兔角膜碱烧伤具有良好的生物相容性,效果较好。     

异种脱细胞角膜基质材料的生物相容性研究

目的：研究脱细胞猪角膜基质材料在角膜组织中的生物相容性,为组织工程角膜的构建寻找一种良好的支架材料。方法：将用去垢剂联合酶的方法脱细胞处理的猪角膜基质材料植入兔角膜基质囊袋中,进行裂隙灯观察并照相。不同时间取材HE染色,进行光镜检查。结果：脱细胞猪角膜基质材料植入兔角膜基质囊袋,观察4mo,生物相容性良好,材料逐渐降解吸收。结论：脱细胞猪角膜基质材料植入兔角膜中无炎症、无免疫排斥反应,生物相容性好,可作为组织工程角膜的支架材料。     

纳米HA/PVA多孔复合水凝胶人工角膜在兔角膜的生物学反应

目的观察纳米HA/PVA多孔复合水凝胶人工角膜在兔角膜内的生物学反应,了解其组织相容性。设计动物实验研究对象三组人工角膜材料:材料1为大孔纳米HA/PVA多孔复合水凝胶人工角膜;材料2为小孔纳米HA/PVA多孔复合水凝胶人工角膜;材料3为单纯PVA水凝胶人工角膜。方法选用健康新西兰大白兔21只,随机分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组(每组7只,每只兔随机选一眼)分别板层植入材料1、2、3。于术后3、8、24周通过裂隙灯、组织切片HE染色观察人工角膜在兔角膜内的生物学反应。主要指标术眼炎性反应评分,角膜新生血管出现时间及其生长面积分级评分,术后人工角膜脱出率,组织切片HE染色观察。结果术后3周时Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组炎性反应评分分别为1.29±0.488、1.43±0.535和2.14±0.690(P=0.027);术后8周时Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组新生血管平均生长面积分级评分分别为2.67±0.516、2.33±0.816和1.57±0.535(P=0.018);三组术后角膜新生血管出现时间分别为(23.17±1.72)天、(24.50±1.05)天和(29.71±1.60)天(P=0.000);三组术后因角膜溶解引起的人工角膜脱出率分别为14.29%、28.57%和42.86%(χ2=1.449,P=0.485);组织切片观察8周后大量成纤维细胞长入材料1的人工角膜支架孔隙里。结论纳米HA/PVA多孔复合水凝胶人工角膜具有良好的组织相容性,在宿主兔的角膜内较稳定存在,是一种具有良好临床应用前景的新型人工角膜。     

改良PHEMA-PMMA一体化人工角膜治疗兔角膜碱烧伤的实验研究

目的评价改良聚羟乙基丙烯酸甲酯（PHEMA）-聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）一体化人工角膜时兔角膜碱烧伤的治疗效果。方法通过两阶段化学聚合结合车床机械切削合成改良的一体化人工角膜。将PHEMA海绵边裙材料植入10只正常兔角膜板层间，另10只碱烧伤兔眼角膜囊袋内1期植入一体化PHEMA—PMMA人工角膜，术后用组织病理、免疫组织化学和电镜检查观察海绵边裙与角膜组织的生物学愈合情况。术后2个月行II期手术．术后随访观察3～6个月。结果接受板层间植入术的10只兔角膜未见任何并发症。术后2周成纤维细胞长入PHEMA海绵，术后2～3个月多量细胞长入伴有新生血管；海绵孔隙中生长细胞和角膜基质细胞波形蛋白（Vim）免疫反应阳性；电镜下，细胞在海绵材料间隙中生长状态良好，并分泌胶原和细胞外基质。接受人工角膜移植术的10只碱烧伤兔眼中，1眼1期术中角膜穿孔而被排除，另9眼Ⅱ期术后，3眼2周内人工角膜镜柱偏位，6眼观察期间人工角膜在位。结论PHEMA海绵能够与角膜组织达到良好的生物学愈合；人工角膜的片型和整体强度有待进一步改良。     

新型可降解支架材料植入角膜的生物学反应研究

目的　探讨可降解交联剂交联乙烯基吡咯烷酮对兔角膜组织的生物学反应的影响。方法　将乙烯基吡咯烷酮植入兔角膜囊袋内 3个月 ,观察生物材料在角膜内生物学反应。结果　可降解交联剂交联乙烯基吡咯烷酮合成材料植入兔角膜囊袋 3个月 ,生物相容性良好 ,材料逐渐降解 ,材料内有胶原和角膜基质细胞长入。结论　新型可降解交联剂交联乙烯基吡咯烷酮合成材料植入后未见兔角膜有明显的炎症反应 ,材料的组织相容性好 ,可作为组织工程角膜的支架材料。     

AlphaCor artificial cornea: clinical outcome

Purpose

The purpose of this study was to describe the long-term results of AlphaCor implantations, and to evaluate the main complications and risk factors.

Methods

Retrospective analysis of preoperative and follow-up data from 15 AlphaCor implantations. Analysis of outcomes, trends, and associations was performed and compared with data from published clinical trials and a literature review.

Results

The survival rate of the device at 1, 2, and 3 years was 87%, 58%, and 42%, respectively. Postoperative visual acuity ranged from hand movement to 0.8. The most significant complications were stromal melt (nine cases), optic deposition (three eyes), and retroprosthetic membrane formation (three eyes). The most common device-unrelated complication was trauma (three patients). All complications were managed without loss of the eye.

Conclusion

AlphaCor provides a treatment option for patients with corneal blindness in which a donor tissue graft would not succeed.     

Evaluation of corneal cell growth on tissue engineering materials as artificial cornea scaffolds

The keratoprosthesis (KPro; artificial cornea) is a special refractive device to replace human cornea by using heterogeneous forming materials for the implantation into the damaged eyes in order to obtain a certain vision. The main problems of artificial cornea are the biocompatibility and stability of the tissue particularly in penetrating keratoplasty. The current studies of tissue-engineered scaffold materials through comprising composites of natural and synthetic biopolymers together have developed a new way to artificial cornea. Although a wide agreement that the long-term stability of these devices would be greatly improved by the presence of cornea cells, modification of keratoprosthesis to support cornea cells remains elusive. Most of the studies on corneal substrate materials and surface modification of composites have tried to improve the growth and biocompatibility of cornea cells which can not only reduce the stimulus of heterogeneous materials, but also more importantly continuous and stable cornea cells can prevent the destruction of collagenase. The necrosis of stroma and spontaneous extrusion of the device, allow for maintenance of a precorneal tear layer, and play the role of ensuring a good optical surface and resisting bacterial infection. As a result, improvement in corneal cells has been the main aim of several recent investigations; some effort has focused on biomaterial for its well biological properties such as promoting the growth of cornea cells. The purpose of this review is to summary the growth status of the corneal cells after the implantation of several artificial corneas.