CN115052554A

CN115052554A - 角膜嵌体设计和矫正视力的方法

Info

Publication number: CN115052554A
Application number: CN202080067941.0A
Authority: CN
Inventors: N·J·马内西斯; P·陈-哈塔; A·乐; K·阮
Original assignee: Revised Optical Inc 2 0
Current assignee: Revised Optical Inc 2 0
Priority date: 2019-07-31
Filing date: 2020-07-30
Publication date: 2022-09-13
Also published as: EP4003223A4; WO2021022041A1; US20220273422A1; EP4003223A1

Abstract

一种角膜嵌体装置，其包括平坦或类似平坦的底部和圆顶或微滴顶部。所述角膜嵌体可用于治疗例如但不限于老花眼，同时减少或消除患者形成角膜混浊的风险。

Description

角膜嵌体设计和矫正视力的方法

对相关申请的交叉引用

本申请要求2019年7月31日提交的名称为“角膜嵌体设计和矫正视力的方法”的美国临时申请62/881,124的优先权。上述申请的全部内容整体经此引用并入本文。

发明领域

所述发明大体上涉及医疗器械，更特别涉及角膜嵌体。

发明背景

眼睛的组成部分

眼睛是对光和压力有反应并实现视觉感知的器官。图1是人眼的图示（Allaboutvision.com/resources/anatomy.htm, 2019年3月访问）。眼睛的解剖结构包括结膜、虹膜、晶状体、瞳孔、角膜、巩膜、睫状体、玻璃体、前房、脉络膜、视网膜、黄斑、视神经和视神经盘。结膜是覆盖眼睛的前表面的一部分和眼睑的内表面的透明薄膜。虹膜是由围绕瞳孔并调节射向视网膜的光量的结缔组织和肌肉构成的薄的圆形结构。视网膜是光线聚焦于其上的光敏膜。其由几层组成，包括含有被称为光感受器的特化细胞的层。感光细胞获取由角膜和晶状体（透明的双凸结构）聚焦的光，并将其转化为化学和神经信号，其通过视神经传输到大脑中的视觉中枢。巩膜是围绕角膜并形成眼睛的白色部分的致密结缔组织。睫状体将虹膜连接到脉络膜，并由睫状肌（其改变晶状体的曲率）、一系列径向睫状突（晶状体通过韧带悬挂于此）和睫状环（其邻接脉络膜）组成。脉络膜是在视网膜和巩膜之间的眼睛的色素血管层。玻璃体是透明、无色、半固体团块，由胶原原纤维和透明质酸组成，其填充晶状体和视网膜之间的眼后腔。前房是眼睛内部在虹膜和角膜最内表面之间的充满房水的空间。黄斑是视网膜中心附近的椭圆形色素沉着区域。视神经盘是在视网膜上的视神经进入点的凸起圆盘，其缺乏视觉受体，因此产生盲点。

角膜

角膜是眼睛前部的清晰和透明的层。它是眼睛的主要折射表面。图2是显示角膜的图示，其无血管并从前（更接近正面）向后（更接近背面）呈现以下五个层：上皮、前弹力层（Bowman's layer）、基质层、后弹力层（Descemet's membrane）和内皮。

上皮是可被认为覆盖角膜表面的细胞层。具体地，角膜外部被具有三种类型细胞的复层非角化上皮（5-6个细胞层，厚度大约50微米）覆盖：表层细胞、翼状细胞和基底细胞（最深的细胞层）。桥粒在表层细胞之间形成紧密连接。基底细胞是唯一能够有丝分裂的角膜上皮细胞；上皮细胞的基底膜具有40-60 nm的厚度并由IV型胶原和基底细胞分泌的层粘连蛋白组成。上皮层由于神经末梢众多而高度敏感并具有优异的再生能力。中央角膜和外周角膜的上皮之间存在差异。在中央角膜中，上皮有5-7层，基底细胞为柱状；没有黑素细胞或朗格汉斯细胞，并且上皮是均匀的以提供平滑的规则表面。在外周角膜中，上皮有7-10层，基底细胞为立方形，存在黑素细胞和朗格汉斯细胞，并且存在基底层的起伏延伸。（Sridhar, M.S., “Anatomy of cornea and ocular surface,” Indian J. Ophthalmol.(2018) 66(2): 190-194）。

前弹力层是无结构的和非细胞的。基质层是角膜的最厚层并提供角膜的大部分强度。大多数屈光手术涉及处理基质细胞。具体地，固有质（基质）形成角膜厚度的90%并由角膜细胞和细胞外基质组成。基质的原纤维以90°角交叉；这些原纤维是I、III、V和VII型胶原。

后弹力层和内皮被认为是角膜的后部。后弹力层无结构、均匀且测得为3-12微米；其由前带状区和后非带状区组成；后弹力层富含IV型胶原纤维。

角膜内部被角膜内皮覆盖，角膜内皮是单层的5微米厚的简单立方形和六边形细胞，在它们之间具有多个正交胶原阵列。内皮来源于神经嵴并用于将流体从前室传输到基质层。由于角膜是无血管的，其营养物主要来源于从内皮层扩散（Duong, H-V. Q. “EyeGlobe Anatomy,” https://emedicine.medscape.com/article/1923010-0verview, 2017年11月9日更新）。由于可溶性VEGFR-1的高浓度，其通常是无血管的，并被移行边缘，即角膜缘包围，其内存在新生内皮和角膜上皮干细胞。同上。

角膜的区域

角膜的形状是非球面的，这意味着其稍微偏离球形。通常，中央角膜比周边陡大约3D。（http://www.aao.org/bcsdsnippetdetail.aspx

id=65c7bff9-4fle-47`7-8585-40318390fc7c , 3/12/19访问）。

临床上，角膜被分成围绕注视点（fixation）并彼此融合的区域。1-2 mm的中央区紧密配合球形表面。毗邻中央区的是旁中央区，外径为7-8 mm的3-4 mm环形圈，其代表从中心逐渐变平的区域。旁中央区和中央区一起构成顶区。中央区和旁中央区主要负责角膜的屈光力。毗邻旁中央区的是外周区，其外径为大约11 mm。外周区也被称为过渡区，因为其是正常角膜的最大变平和非球面性的区域。邻接外周区的是角膜缘，其外径平均为12 mm。同上。

光学区是覆盖虹膜的入瞳的角膜部分；由于Stiles-Crawford效应，其在生理上限制为大约5.4 mm（从一开始就已表明，当光束进入眼睛的入口从瞳孔的中心移向边缘时亮度的降低是归因于当辐射倾斜入射到视网膜上时其发光效率的变化。参见G. Westheimer,“Directional sensitivity of the retina: 75 years of Stiles-Crawford effect,”Proc. R. Soc. B. (2008) 275 (1653): 2777-86）。同上。

角膜最高点是最大曲率点。角膜顶点是位于个体的注视线与角膜表面的交点处的点。

为了良好的视力，角膜必须是清晰、光滑和健康的。如果其有疤痕、肿胀或损伤，则光不能适当地聚焦到眼睛中。

角膜伤口愈合

术语“伤口愈合”是指身体修复其任何组织的创伤的过程，尤其是由物理手段引起的并具有连续性的中断的创伤。

伤口愈合反应通常被描述为具有三个不同的阶段—损伤、炎症和修复。损伤通常导致正常组织结构的破坏，引发愈合反应。一般而言，身体对损伤的反应伴随着炎性反应，这对维持生物体的健康和完整性至关重要。伤口愈合的结束阶段由协调的细胞重组（其由富含血纤蛋白（聚合形成“网”以在伤口部位上形成凝块的纤维蛋白）的支架形成引导）、伤口收缩、闭合和上皮再形成组成。

眼睛前段对伤口愈合的响应非常类似于非CNS组织的响应。Friedlander, M.“Fibrosis and diseases of the eye,” J. Clin. Invest. (2007) 117(3): 576-86.

角膜上皮伤口的愈合涉及许多协同事件，包括细胞迁移、增殖、粘附和分化，随之细胞层分层。

简言之，角膜上皮愈合主要依赖于角膜缘上皮干细胞（LESC），其在许多物种，包括人类中仅存在于角膜巩膜连接和基底膜的重塑中。Ljubimov, AV和Saghizadeh, M.,“Progress in corneal wound healing,” Prog. Retin. Eye Res. (2015) 49: 17-45。响应损伤，LESC经历几个增殖周期并产生许多短暂扩增细胞（transit-amplifying cells）（TACS），它们看起来构成角膜缘和外周角膜中的大部分基底上皮。同上。LESC被认为迁移到中央角膜中，此后快速增殖，并最终分化成中央角膜上皮细胞。同上。在基质愈合过程中，角膜细胞主要由于转化生长因子β系统的活化而转化成能动的和可收缩的肌成纤维细胞。同上。内皮细胞主要通过迁移和扩散愈合，其中细胞增殖起到次要作用。同上。

上皮伤口愈合

上皮伤口愈合的动力学包括两个不同的阶段：初始潜伏期和闭合期。初始潜伏期包括细胞和亚细胞重组以触发上皮细胞在伤口边缘的迁移。（同上，引用 Kuwabara T等人,Sliding of the epithelium in experimental corneal wounds. Invest. Ophthalmol.(1976) 15: 4–14；Crosson, CE等人, Epithelial wound closure in the rabbitcornea. A biphasic process. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. (1986) 27: 464–473）。闭合期包括几个连续过程，从独立于细胞有丝分裂的细胞迁移开始（同上，引用Anderson, SC等人, Rho and Rho-kinase (ROCK) signaling in adherens and gapjunction assembly in corneal epithelium. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. (2002)43: 978–986），接着是细胞增殖和分化，最后是分层以恢复原始的多细胞上皮层（同上，引用Crosson, CE等人, Epithelial wound closure in the rabbit cornea. A biphasicprocess. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. (1986) 27: 464–473））。

上皮伤口愈合中的伤口愈合因子

当角膜上皮受损时，核苷酸和神经元因子被释放到细胞外环境，以生成从伤口起点到邻近细胞的Ca (2+)波。（同上，引用Lee, A等人, Hypoxia-induced changes in Ca2+mobilization and protein phosphorylation implicated in impaired woundhealing. Am. J. Physiol. Cell. Physiol. (2014) 306: C972–985））。损伤后一分钟内诱发的ATP释放导致在嘌呤能受体P2Y或P2X活化后的细胞内钙的动员（同上，引用Weinger,I等人, Tri-nucleotide receptors play a critical role in epithelial cell woundrepair. Purinerg. Signal. (2005) 1: 281–292；Hypoxia-induced changes in Ca2+mobilization and protein phosphorylation implicated in impaired woundhealing. Am. J. Physiol. Cell. Physiol. (2014) 306: C972–985）。这种活化似乎是愈合过程中的最早事件之一。（同上，引用Lee, A.等人, Hypoxia-induced changes inCa2+ mobilization and protein phosphorylation implicated in impaired woundhealing. Am. J. Physiol. Cell. Physiol. (2014) 306: C972–985）。最近的数据显示P2X7对伤口愈合的作用可通过肌动蛋白细胞骨架的重排介导，以使上皮细胞能够更好地迁移（同上）。

Toll样受体（TLR）也通过增强体外和体内的细胞迁移和增殖而有助于早期角膜上皮伤口愈合（同上，引用Eslani, M等人, The role of toll-like receptor 4 incorneal epithelial wound healing. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. (2014) 55:6108–6115）。TLR是在先天免疫系统中发挥主要作用并通过几种途径，如核因子κB（NF-κB）、MAP激酶和激活蛋白(AP) -1调节炎症的蛋白质家族。（同上，引用Pearlman, E等人, Toll-like receptors at the ocular surface. Ocul. Surf. (2008) 6: 108–116；Kostarnoy, AV等人, Topical bacterial lipopolysaccharide application affectsinflammatory response and promotes wound healing. J. Interferon Cytokine Res.(2013) 33: 514–522）。TLR信号通路响应其配体而被激活，如病原相关分子模式（“PAMP”，对于病毒和细菌）和由组织损伤造成的损伤相关分子模式（DAMP）。这导致在伤口愈合的炎症期的过程中产生促炎细胞因子、粘附分子和蛋白水解酶（同上，引用Pearlman, E等人,Toll-like receptors at the ocular surface. Ocul. Surf. (2008) 6: 108–116；Kostarnoy, AV等人, Topical bacterial lipopolysaccharide application affectsinflammatory response and promotes wound healing. J. Interferon Cytokine Res.(2013) 33: 514–522）以及导致增强的细胞迁移和增殖。

在伤口愈合的初始期或停滞期，若干可能交叉作用的平行信号通路被激活以重组细胞和亚细胞结构，以引发细胞迁移，即愈合过程的第一步。这些初始因子包括IL-1和TNF-α（同上，引用Wilson SE等人 Stromal-epithelial interactions in the cornea. Prog.Retin. Eye Res. (1999) 18: 293–309）、EGF和PDGF（同上，引用Tuominen, IS等人,Human tear fluid PDGF-BB, TNF-α and TGF-β1 vs corneal haze and regenerationof corneal epithelium and subbasal nerve plexus after PRK. Exp. Eye Res.(2001) 72: 631–641），它们通过ERK、MAP激酶和/或NF-κB途径引发一系列导致上皮细胞迁移的反应。另外，在细胞开始迁移前的伤口愈合停滞期的过程中被激活的许多转录因子，如c-fos、c-jun、jun-B和fos-B（同上，引用Oakdale, Y, Expression of fos family andjun family proto-oncogenes during corneal epithelial wound healing. Curr. EyeRes. (1996) 15: 824–832）也可导致下方基质中的其它平行途径的激活，包括经由FAS/Fas配体的IL-1介导的角膜细胞凋亡（同上，引用Wilson SE等人, Stromal-epithelialinteractions in the cornea. Prog. Retin. Eye Res. (1999) 18: 293–309），其导致在损伤后的第一个24小时内促炎级联的连续通路（同上，引用Wilson SE等人, Thecorneal wound healing response: cytokine mediated interaction of theepithelium, stroma, and inflammatory cells. Prog. Retin. Eye Res. (2001) 20:625–637）。EGFR反式激活已表明在非EGF配体如IGF、胰岛素和HGF的存在下通过激活ERK和PI3K/Akt途径而增强角膜上皮伤口愈合中的细胞内信号传导（同上，引用Lyu J,Transactivation of EGFR mediates insulin-stimulated ERK1/2 activation andenhanced cell migration in human corneal epithelial cells. Mol. Vis. (2006)12: 1403–1410；Spix JK等人, Hepatocyte growth factor induces epithelial cellmotility through transactivation of the epidermal growth factor receptor.Exp. Cell Res. (2007) 313: 3319–3325）。在伤口愈合过程中的肝细胞生长因子（HGF）和角质形成细胞生长因子（KGF），以及色素上皮衍生因子（PEDF）信号传导集中于p38和/或ERK1/2途径；前者介导细胞迁移，而后者诱发增殖。（同上，引用Sharma GD, He J, BazanHE. p38 and ERK1/2 coordinate cellular migration and proliferation inepithelial wound healing: evidence of cross-talk activation between MAPkinase cascades. J. Biol. Chem. (2003) 278: 21989–21997；Ho TC等人, PEDFpromotes self-renewal of limbal stem cell and accelerates corneal epithelialwound healing. Stem Cells. (2013) 31: 1775–1784）。

另一种初始伤口愈合因子是基质金属蛋白酶（MMP）的释放，其触发一系列过程以解除细胞-细胞和细胞-基质粘附。这导致通过与整联蛋白的交叉作用引发和促进细胞迁移并在伤口区域产生细胞外基质（ECM）蛋白，如纤连蛋白、层粘连蛋白和腱生蛋白，其充当迁移细胞的临时支架（同上，引用Tuft SJ等人, Photorefractive keratectomy:implications of corneal wound healing. Br. J. Ophthalmol. (1993) 77: 243–247）。上皮损伤后的细胞核苷酸（例如ATP）的释放也作为导致嘌呤能信号传导的快速活化和细胞内CA2+水平增加的初始因子牵涉其中，以导致表皮生长因子受体（EGFR）反式激活和细胞迁移，并最终导致涉及角膜神经的上皮伤口愈合（同上，引用Weinger I等人, Tri-nucleotide receptors play a critical role in epithelial cell wound repair.Purinerg. Signal. (2005) 1: 281–292；Boucher I. Injury and nucleotides inducephosphorylation of epidermal growth factor receptor: MMP and HB-EGF dependentpathway. Exp. Eye Res. (2007) 85: 130–141；Yin J, Xu K, Zhang J, Kumar A, YuFS. Wound-induced ATP release and EGF receptor activation in epithelialcells. J. Cell Sci. (2007) 120: 815–825；Lee A等人, Hypoxia-induced changes inCa2+ mobilization and protein phosphorylation implicated in impaired woundhealing. Am. J. Physiol. Cell. Physiol. (2014) 306: C972–985）。EGFR和嘌呤能信号传导也参与桩蛋白的磷酸化，桩蛋白是一种粘着斑相关的含磷酸酪氨酸的蛋白质，其含有许多介导细胞迁移所需的蛋白质-蛋白质相互作用的基序（参见Schaller, MD,“Paxillin: a focal adhesion associated adaptor protein,” Oncogene (2001) 20:6459-72）（同上，引用Kimura K等人, Role of JNK-dependent serine phosphorylationof paxillin in migration of corneal epithelial cells during wound closure.Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. (2008) 49: 125–132；Mayo C等人, Regulation byP2X7: epithelial migration and stromal organization in the cornea. Invest.Ophthalmol. Vis. Sci. (2008) 49: 4384–4391）。

伤口愈合过程中的细胞迁移还可能涉及生长因子和ECM之间的交叉作用。胰岛素样生长因子1（IGF1）显示直接通过其受体以及通过刺激角膜基底膜组分层粘连蛋白-332的表达诱导细胞迁移，这促进体外上皮细胞迁移（同上，引用Lee JG, Kay EP. FGF-2-induced wound healing in corneal endothelial cells requires Cdc42 activationand Rho inactivation through the phosphatidylinositol 3-kinase pathway.Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. (2006) 47: 1376–1386）。IGF1受体也可通过它们募集到脂筏（同上，引用Salani B等人, IGF-I induced rapid recruitment of integrin β1to lipid rafts is caveolin-1 dependent. Biochem. Biophys. Res. Commun. (2009)380: 489–492）而参与与对角膜上皮细胞迁移重要的含β1链的整联蛋白的交叉作用（同上，引用Seomun Y, Joo CK. Lumican induces human corneal epithelial cell migrationand integrin expression via ERK 1/2 signaling. Biochem. Biophys. Res. Commun.(2008) 372: 221–225）。总之，已经揭示了通过信号通路的反式激活在几种生长因子之间，以及在生长因子和该过程的细胞外介质之间在角膜伤口愈合中的显著交叉作用。这种交叉作用突显了上皮伤口愈合的复杂性质。

上皮伤口愈合中的ECM

角膜上皮以位于基底上皮细胞和基质之间并附着于下方胶原性前弹力层的特化上皮基底膜的形式形成其自身的ECM。其提供结构支持并通过各种受体调节上皮迁移、增殖、分化、粘附和凋亡（同上，引用Azar DT等人, Altered epithelial-basement membraneinteractions in diabetic corneas. Arch. Ophthalmol. (1992) 110: 537–40；Kurpakus MA等人, The role of the basement membrane in differential expressionof keratin proteins in epithelial cells. Dev. Biol. (1992) 150: 243–255；Zieske JD等人, Basement membrane assembly and differentiation of culturedcorneal cells: importance of culture environment and endothelial cellinteraction. Exp. Cell Res. (1994) 214: 621–633；Ljubimov AV等人,Extracellular matrix alterations in human corneas with bullous keratopathy.Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. (1996) 37: 997–1007；Ljubimov AV等人, Basementmembrane abnormalities in human eyes with diabetic retinopathy. J HistochemCytochem. (1996) 44: 1469–1479；Suzuki K等人, Cell-matrix and cell-cellinteractions during corneal epithelial wound healing. Prog. Retin. Eye Res.(2003) 22: 113–133）。如同大多数基底膜，角膜上皮基底膜由IV型胶原、层粘连蛋白、巢蛋白和基底膜蛋白多糖的特化网络组成（同上，引用Nakayasu K等人, Distribution oftypes I, II, III, IV and V collagen in normal and keratoconus corneas.Ophthalmic Res. (1986) 18: 1–10；Martin GR, Timpl R. Laminin and otherbasement membrane components. Annu. Rev. Cell Biol. (1987) 3: 57–85；LjubimovAV等人, Human corneal basement membrane heterogeneity: topographicaldifferences in the expression of type IV collagen and laminin isoforms. LabInvest. (1995) 72: 461–473；Ljubimov AV等人, Extracellular matrix alterationsin human corneas with bullous keratopathy. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci.(1996) 37: 997–1007；Tuori A等人, The immunohistochemical composition of thehuman corneal basement membrane. Cornea. (1996) 15: 286–294；Kabosova A等人,Human diabetic corneas preserve wound healing, basement membrane, integrinand MMP-10 differences from normal corneas in organ culture. Exp. Eye Res.(2003) 77: 211–217；Schlötzer-Schrehardt U等人, Characterization ofextracellular matrix components in the limbal epithelial stem cellcompartment. Exp. Eye Res. (2007) 85: 845–60），还有附加组分，如TSP-1、matrilin-2、matrilin-4、CV、XCII和XCIII型胶原和纤连蛋白（FN）（同上，引用Kabosova A等人,Compositional differences between infant and adult human corneal basementmembranes. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. (2007) 48: 4989–4999；Schlötzer-Schrehardt U等人, Characterization of extracellular matrix components in thelimbal epithelial stem cell compartment. Exp. Eye Res. (2007) 85: 845–60；Dietrich-Ntoukas T等人, Comparative analysis of the basement membranecomposition of the human limbus epithelium and amniotic membrane epithelium.Cornea. (2012) 31: 564–569）。

上皮伤口愈合中的免疫系统介入

免疫系统细胞，如嗜中性粒细胞，在角膜上皮伤口愈合中起到重要作用，这可能归因于它们释放影响上皮的生长因子的能力（Li Z等人, Lymphocyte function-associatedantigen-1-dependent inhibition of corneal wound healing. Am. J. Pathol.(2006) 169: 1590–600；Li Z等人, Platelet response to corneal abrasion isnecessary for acute inflammation and efficient re-epithelialization. Invest.Ophthalmol. Vis. Sci. (2006) 47: 4794–4802）。

角膜上皮的主要功能是通过借助紧密连接充当防感染的物理和化学屏障并维持角膜的完整性和视觉清晰度来保护眼睛内部。同上。受伤、受损或感染的上皮细胞分泌细胞因子IL-1α，其储存在上皮细胞中并在细胞膜因外部损伤而受损时释放。同上。分泌的IL-1α可引起角膜免疫浸润的增加，以导致新血管形成，这可能导致视力丧失。同上。但是，IL-1RN，一种IL-1α拮抗剂，防止白细胞侵入角膜并抑制新血管形成，这可能有助于保护视力（同上，引用Stapleton WM等人, Topical interleukin-1 receptor antagonistinhibits inflammatory cell infiltration into the cornea. Exp. Eye Res. (2008)86: 753–757）。在动物模型中，角膜上皮创伤促使角膜缘血管中的急性炎症反应，以导致白细胞和嗜中性粒细胞的积累（同上，引用Li SD, Huang L. Non-viral is superior toviral gene delivery. J. Control Release. (2007) 123: 181–183；Yamagami S等人,CCR5 chemokine receptor mediates recruitment of MHC class II-positiveLangerhans cells in the mouse corneal epithelium. Invest. Ophthalmol. Vis.Sci. (2005) 46: 1201–1207），以及树突细胞、巨噬细胞和淋巴细胞迁移（同上，引用Jin Y等人, The chemokine receptor CCR7 mediates corneal antigen-presenting celltrafficking. Mol. Vis. (2007) 13: 626–634；Li SD, Huang L. Non-viral issuperior to viral gene delivery. J. Control Release. (2007) 123: 181–183；GaoN等人, Dendritic cell-epithelium interplay is a determinant factor forcorneal epithelial wound repair. Am. J. Pathol. (2011) 179: 2243–53）到基质和受伤的上皮中。现有证据表明，先天炎症反应是角膜上皮伤口愈合和神经恢复所必需的（同上，引用Li Z等人, Lymphocyte function-associated antigen-1-dependentinhibition of corneal wound healing. Am. J. Pathol. (2006) 169: 1590–600；LiSD, Huang L. Non-viral is superior to viral gene delivery. J. ControlRelease. (2007) 123: 181–183；2011；Gao N等人, Dendritic cell-epitheliuminterplay is a determinant factor for corneal epithelial wound repair. Am. J.Pathol. (2011) 179: 2243–53）。血小板也响应受伤的上皮积累在角膜缘中并迁移到基质，这是通过细胞粘附分子如P-选择蛋白有效再形成上皮所必需的（同上，引用Li Z等人,Platelet response to corneal abrasion is necessary for acute inflammation andefficient re-epithelialization. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. (2006) 47:4794–4802；Lam FW等人, Platelets enhance neutrophil transendothelial migrationvia P-selectin glycoprotein ligand-1. Am. J Physiol. Heart Circ. Physiol.(2011) 300: H468–H475）。

角膜伤口愈合中的上皮基底膜（BM）

几项研究已经证实上皮BM在角膜伤口愈合中的重要性（Torricelli, AAM等人,The Corneal Epithelial Basement Membrane: Structure, Function and Disease,Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. (2013) 54: 6390-6400, citing Fujikawa LS等人,Basement membrane components in healing rabbit corneal epithelial wounds:immunofluorescence and ultrastructural studies. J Cell Biol. (1984) 98: 128–138；Sta Iglesia DD, Stepp MA. Disruption of the basement membrane aftercorneal debridement. Invest Ophthalmol Vis Sci. (2000) 41: 1045–1053；Chi C,Trinkaus-Randall V. New insights in wound response and repair of epithelium.J Cell Physiol. (2013) 228: 925–929；Pal-Ghosh S等人, Removal of the basementmembrane enhances corneal wound healing. Exp Eye Res. (2011) 93: 927–936）。例如，Pal-Ghosh及其同事证明，除去上皮BM增强角膜中的许多伤口愈合过程，包括角膜细胞凋亡和神经死亡（同上，引用Pal-Ghosh S,等人, Removal of the basement membraneenhances corneal wound healing. Exp Eye Res. (2011) 93: 927–936）。角膜手术、损伤或感染经常引发与持续性角膜混浊（起雾（haze））相关的基质肌成纤维细胞的出现（Torricelli AA等人, Transmission electron microscopy analysis of epithelialbasement membrane repair in rabbit corneas with haze. Invest Ophthalmol VisSci. (2013) 54: 4026–4033）。混浊的发展是由于细胞本身的透明度降低和由基质细胞产生无序的细胞外基质组分（同上，引用Jester JV等人, Transforming growth factor(beta)-mediated corneal myofibroblast differentiation requires actin andfibronectin assembly. Invest Ophthalmol Vis Sci. (1999) 40: 1959–1967；MasurSK等人, Myofibroblasts differentiate from fibroblasts when plated at lowdensity. Proc Natl Acad Sci U S A. (1996) 93: 4219–4223；Wilson SE等人,Stromal-epithelial interactions in the cornea. Prog Retin Eye Res. (1999) 18:293–309）。Singh等人报道了功能正常的上皮BM通过其阻止上皮TGF-β1和血小板源性生长因子（PDGF）以足够的水平（足以驱动肌成纤维细胞发育并且一旦生成成熟的肌成纤维细胞，就维持活力）渗透到基质中的屏障功能关键性地调节肌成纤维细胞发育。（同上，引用Singh V等人, Stromal fibroblast-bone marrow-derived cell interactions:implications for myofibroblast development in the cornea. Exp Eye Res. (2012)98: 1–8）。这种假说认为，在屈光性角膜切削术（PRK）或其它角膜损伤后的基质表面不规则性导致再生的上皮BM的结构和功能缺陷，这增加和延长了上皮TGF-β1和PDGF向前角膜基质中的渗透，以促进来自角膜细胞来源的或骨髓来源的前体细胞的肌成纤维细胞发育（同上，引用Singh V等人 Effect of TGFbeta and PDGF-B blockade on cornealmyofibroblast development in mice. Exp Eye Res. (2011) 93: 810–817, andSingh, V, Wilson, SE, unpublished data, 2013）。

工作假说在于在显著损伤的角膜的前基质中显著的成熟肌成纤维细胞生成和引起的细胞外基质分泌紊乱干扰了关键组分对BM的角膜细胞贡献（例如，VII型胶原），这导致有缺陷的上皮BM再生。同上。只有当上皮BM最终再生（这在一些混浊的角膜中可能花费数年）并且上皮衍生的TGF-β1水平下降时，肌成纤维细胞才发生细胞凋亡并且角膜细胞重新吸收紊乱的细胞外基质并由此恢复透明性（同上，引用Singh V等人, Stromalfibroblast-bone marrow-derived cell interactions: implications formyofibroblast development in the cornea. Exp Eye Res. (2012) 98: 1–8；Fini ME,Stramer BM. How the cornea heals: cornea-specific repair mechanisms affectingsurgical outcomes. Cornea. (2005) 24: S2–S11；Stramer BM等人, Molecularmechanisms controlling the fibrotic repair phenotype in cornea: implicationsfor surgical outcomes. Invest Ophthalmol Vis Sci. (2003) 44: 4237–4246）。因此，上皮BM可能作为角膜调节结构发挥作用，其通过调节上皮衍生的TGF-β1、PDGF和可能其它生长因子和细胞外基质组分向基质细胞（包括肌成纤维细胞前体）的可供性来限制基质中的纤维化反应。同上。其也可调节以相反方向穿过BM转移的由基质细胞产生的运动、增殖和分化的上皮调节剂，如角质形成细胞生长因子（KGF）的水平（同上，引用Wilson SE等人,Hepatocyte growth factor, keratinocyte growth factor, their receptors,fibroblast growth factor receptor-2, and the cells of the cornea. InvestOphthalmol Vis Sci. (1993) 34: 2544–2561；Wilson SE等人Effect of epidermalgrowth factor, hepatocyte growth factor, and keratinocyte growth factor, onproliferation, motility and differentiation of human corneal epithelialcells. Exp Eye Res. (1994) 59: 665–678）。因此，角膜上皮BM可通过调节细胞因子和生长因子从一个细胞层向另一个细胞层的移动来调制上皮-基质和基质-上皮相互作用。

Latvala等人观察到，在兔角膜的上皮磨损后的上皮伤口愈合过程中，毗邻BM的α6和β4整联蛋白的分布改变（同上，引用Latvala T,等人, Distribution of alpha 6 andbeta 4 integrins following epithelial abrasion in the rabbit cornea. ActaOphthalmol Scand. (1996) 74: 21–25）。Stepp等人已经证明小伤口的上皮再形成伴随着α6β4整联蛋白的增加（同上，引用Stepp MA等人, Changes in beta 4 integrinexpression and localization in vivo in response to corneal epithelial injury.Invest Ophthalmol Vis Sci. (1996) 37: 1593–1601）。上皮细胞迁移也受角膜伤口愈合和BM再生过程中层粘连蛋白和胶原IV分布的影响（同上，引用Fujikawa LS等人, Basementmembrane components in healing rabbit corneal epithelial wounds:immunofluorescence and ultrastructural studies. J Cell Biol. (1984) 98: 128–138）。因此，α3(IV)和α4(IV)胶原链对健康的角膜上皮可能是重要的。同上。在损伤后，BM重塑以包括α1(IV)和α2(IV)胶原，重演在发育过程中的角膜上皮表达。同上。

角膜基质伤口愈合

在对基质及其细胞的直接损伤（例如屈光性角膜切削术（PRK）和LASIK（用于近视矫正））后和在由各种物理或化学因素对角膜上皮损伤或去除引起的基质细胞（角膜细胞）死亡后，发生基质重塑（同上，引用Nakayasu K. Stromal changes following removal ofepithelium in rat cornea. Jpn. J. Ophthalmol. (1988) 32: 113–125；Szerenyi KD等人, Keratocyte loss and repopulation of anterior corneal stroma after de-epithelialization. Arch. Ophthalmol. (1994) 112: 973–976；Wilson SE等人,Epithelial injury induces keratocyte apoptosis: hypothesized role for theinterleukin-1 system in the modulation of corneal tissue organization andwound healing. Exp. Eye Res. (1996) 62:325–327；Wilson SE等人, The cornealwound healing response: cytokine mediated interaction of the epithelium,stroma, and inflammatory cells. Prog. Retin. Eye Res. (2001) 20: 625–637；Wilson SE等人, Apoptosis in the initiation, modulation and termination of thecorneal wound healing response. Exp. Eye Res. (2007) 85: 305–311）。这种损伤触发炎性细胞因子从上皮细胞和/或泪液中释放（同上，引用Maycock NJ, Marshall J.Genomics of corneal wound healing: a review of the literature. ActaOphthalmol. (2014) 92: e170–84），主要是IL-1（α和β），其通过Fas/Fas配体系统造成快速凋亡，和随后，主要是前角膜细胞的坏死。这些细胞优先直接在上皮创伤的下方死亡，而没有在它们的边缘以外也死亡。随后的基质重塑和随之从邻近耗尽区域的区域补充这些细胞（同上，引用Zieske JD等人, Activation of epidermal growth factor receptorduring corneal epithelial migration. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. (2000) 41:1346–1355）也构成伤口愈合过程，并可能导致纤维化改变，尤其是如果上皮基底膜最初受损（同上，引用Stramer BM等人, Molecular mechanisms controlling the fibroticrepair phenotype in cornea: implications for surgical outcomes. Invest.Ophthalmol. Vis. Sci. (2003) 44:4237–4246；Fini ME, Stramer BM. How the corneaheals: cornea-specific repair mechanisms affecting surgical outcomes. Cornea.(2005) 24(Suppl 1): S2–S11；West-Mays JA, Dwivedi DJ. The keratocyte: cornealstromal cell with variable repair phenotypes. Int. J. Biochem. Cell Biol.(2006) 38: 1625–1631）。这是基质-上皮相互作用如何通过旁分泌介质影响伤口愈合过程的经典实例。同上。

在伤口修复的早期，在伤口边缘的休眠角膜细胞改变它们的性质以被激活为成纤维细胞。这些细胞进入细胞周期并获得重新增殖和闭合伤口所必需的迁移性质（同上，引用West-Mays JA, Dwivedi DJ. The keratocyte: corneal stromal cell with variablerepair phenotypes. Int. J. Biochem. Cell Biol. (2006) 38: 1625–1631）。在培养中，这种转化由一些（成纤维细胞生长因子2（FGF-2）和PDGF-AB，TGF-β）生长因子介导，而另一些生长因子（IL-1，IGF-1）仅提供促有丝分裂活性（同上，引用Jester JV, Ho-Chang J.Modulation of cultured corneal keratocyte phenotype by growth factors/cytokines control in vitro contractility and extracellular matrixcontraction. Exp. Eye Res. (2003) 77: 581–592；Chen J等人, Rho-mediatedregulation of TGF-β1- and FGF-2-induced activation of corneal stromalkeratocytes. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. (2009) 50: 3662–3670）。这些细胞重塑它们的肌动蛋白细胞骨架以获得应力纤维并将它们的形态从星形改变成细长形（同上，引用Jester JV, Ho-Chang J. Modulation of cultured corneal keratocyte phenotypeby growth factors/cytokines control in vitro contractility and extracellularmatrix contraction. Exp. Eye Res. (2003) 77: 581–592）。成纤维细胞下调分化的角膜细胞蛋白，如角膜晶状体蛋白（转酮醇酶和醛脱氢酶1A1）和硫酸角质素蛋白聚糖的表达，并开始产生重塑伤口ECM所需的蛋白酶（主要是MMP）（同上，引用Fini ME. Keratocyte andfibroblast phenotypes in the repairing cornea. Prog. Retin. Eye Res. (1999)18: 529–551；Jester JV等人, Corneal stromal wound healing in refractivesurgery: the role of myofibroblasts. Prog. Retin. Eye Res. (1999) 18: 311–356；Carlson EC等人, Altered KSPG expression by keratocytes following cornealinjury. Mol. Vis. (2003) 9: 615–623；West-Mays JA, Dwivedi DJ. The keratocyte:corneal stromal cell with variable repair phenotypes. Int. J. Biochem. CellBiol. (2006) 38: 1625–1631）。

在它们到达伤口床后，成纤维细胞开始表达α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）和结蛋白，上调波形蛋白的表达（同上，引用Chaurasia SS等人, “Dynamics of the expression ofintermediate filaments vimentin and desmin during myofibroblastdifferentiation after corneal injury” Exp. Eye Res. (2009) 89: 590–59），并且变成重塑伤口ECM和收缩伤口所需的高度能动和可收缩的肌成纤维细胞。它们还沉积富含纤连蛋白和一些其它蛋白质，包括腱生蛋白-C和III型胶原蛋白的临时ECM（同上，引用TervoK等人, Expression of tenascin and cellular fibronectin in the rabbit corneaafter anterior keratectomy. Immunohistochemical study of wound healingdynamics. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. (1991) 32: 2912–2918；Fini ME.Keratocyte and fibroblast phenotypes in the repairing cornea. Prog. Retin.Eye Res. (1999) 18: 529–551）。肌成纤维细胞生成收缩力以闭合伤口间隙，并且α-SMA的表达与角膜伤口收缩直接相关（同上，引用Jester JV等人, Expression of alpha-smoothmuscle (α-SM) actin during corneal stromal wound healing. Invest. Ophthalmol.Vis. Sci. (1995) 36: 809–819）。当伤口没有真正收缩时，如在PRK或光治疗性角膜切削术（PTK）的情况下，肌成纤维细胞的出现被延迟，并且它们最晚在不规则PTK后的四周才开始积累（同上，引用Barbosa FL等人, Corneal myofibroblast generation from bonemarrow-derived cells. Exp. Eye Res. (2010) 91:92–96）。

普遍接受的是，肌成纤维细胞转化是由在体内转化生长因子β（TGF-β）触发的，这已通过许多体外研究证实（同上，引用Jester JV等人, Corneal stromal wound healingin refractive surgery: the role of myofibroblasts. Prog. Retin. Eye Res.(1999) 18: 311–356）。最近的研究还暗示了在这一过程中的强效促分裂原PDGF（AA和BB），其中TGF-β和PDGF的组合比单独的任一因子更强效（同上，引用Kaur H等人, Cornealstroma PDGF blockade and myofibroblast development. Exp Eye Res. (2009) 88:960–965；Singh V等人, Transforming growth factor β and platelet-derived growthfactor modulation of myofibroblast development from corneal fibroblasts invitro. Exp. Eye Res. (2014) 120: 152–160）。只有TGF-β1和TGF-β2在这一过程中有活性，因为TGF-β3不将成纤维细胞转化为肌成纤维细胞（同上，引用Karamichos D等人,Reversal of fibrosis by TGF-β3 in a 3D in vitro model. Exp. Eye Res. (2014)124: 31–36）。在伤口愈合完成后，肌成纤维细胞明显停止表达α-SMA。它们在体内的命运还不完全清楚，尽管肌成纤维细胞的出现被公认为是基质伤口愈合的必要组成部分，但在PRK后的角膜基质中的肌成纤维细胞的数量在各种小鼠品系中差异很大（同上，引用Singh V等人, Mouse strain variation in SMA(+) myofibroblast development after cornealinjury. Exp. Eye Res. (2013) 115: 27–30）。一些数据表明，在小鼠角膜的上皮清创后，发生角膜细胞的再增殖（repopulation）而没有出现肌成纤维细胞（同上，引用Matsuba M等人, Localization of thrombospondin-1 and myofibroblasts during corneal woundrepair. Exp. Eye Res. (2011) 93: 534–540），这可能是通过由水通道蛋白-1水通道（aquaporin-1 water channel）刺激角膜细胞迁移（同上，引用Ruiz-Ederra J, VerkmanAS. Aquaporin-1-facilitated keratocyte migration in cell culture and in vivocorneal wound healing models. Exp. Eye Res. (2009) 89: 159–165）。

基质愈合中的免疫细胞

动物模型中的角膜损伤通过免疫系统细胞，包括单核细胞/巨噬细胞、T细胞、多形核（PMN）白细胞和自然杀伤（NK）细胞引起炎症反应（同上，引用Gan L等人, Effect ofleukocytes on corneal cellular proliferation and wound healing. Invest.Ophthalmol. Vis. Sci. (1999) 40: 575–581；Wilson SE等人, The corneal woundhealing response: cytokine mediated interaction of the epithelium, stroma,and inflammatory cells. Prog. Retin. Eye Res. (2001) 20: 625–637；Wilson SE等人, RANK, RANKL, OPG, and M-CSF expression in stromal cells during cornealwound healing. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. (2004) 45: 2201–2211；Liu Q等人,NK Cells Modulate the Inflammatory Response to Corneal Epithelial Abrasionand Thereby Support Wound Healing. J. Pathol. (2012) 181: 452–462；Li S等人,Macrophage depletion impairs corneal wound healing after autologoustransplantation in mice. PLoS One. (2013) 8: e61799）。这些浸润细胞通常通过CD11b的染色界定，尽管在一些研究中提供了这些细胞的更好表征（同上，引用Wilson SE等人, The corneal wound healing response: cytokine mediated interaction of theepithelium, stroma, and inflammatory cells. Prog. Retin. Eye Res. (2001) 20:625–637；Liu Q等人, NK Cells Modulate the Inflammatory Response to CornealEpithelial Abrasion and Thereby Support Wound Healing. J. Pathol. (2012) 181:452–462；Li S等人, Macrophage depletion impairs corneal wound healing afterautologous transplantation in mice. PLoS One. (2013) 8: e61799）。免疫细胞可从角膜缘区域来到受损角膜或从循环中调动（同上，引用Wilson SE等人, The cornealwound healing response: cytokine mediated interaction of the epithelium,stroma, and inflammatory cells. Prog. Retin. Eye Res. (2001) 20: 625–637）。对这些细胞的主要吸引信号可以是单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1），其是一种细胞因子，可由活化的成纤维细胞分泌并由IL-1或TNF-α触发（同上，引用Wilson SE等人, The cornealwound healing response: cytokine mediated interaction of the epithelium,stroma, and inflammatory cells. Prog. Retin. Eye Res. (2001) 20: 625–637）。损伤后的嗜中性粒细胞流入所需的另一个因子被确定为基质蛋白聚糖lumican（同上，引用Hayashi Y等人, Lumican is required for neutrophil extravasation followingcorneal injury and wound healing. J. Cell Sci. (2010) 123: 2987–2995）。仍不清楚在人类中什么是量值、浸润细胞库和起源，以及对角膜损伤的免疫反应的动力学。

浸润损伤角膜的免疫细胞的功能可能是多样化的。它们可清除凋亡的角膜细胞的残余物并保护角膜免受可能的感染（同上，引用Wilson SE等人, The corneal woundhealing response: cytokine mediated interaction of the epithelium, stroma,and inflammatory cells. Prog. Retin. Eye Res. (2001) 20: 625–637）。这些细胞中的一些可变成肌成纤维细胞（同上，引用Barbosa FL等人, Corneal myofibroblastgeneration from bone marrow-derived cells. Exp. Eye Res. (2010) 91: 92–96）并因此参与伤口收缩。最近的研究还暗示免疫细胞直接参与伤口愈合。在兔子中的PRK后，通过岩藻多糖（白细胞粘附于血管内皮的抑制剂）阻断PMN进入角膜会延迟伤口愈合（同上，引用Gan L等人, Effect of leukocytes on corneal cellular proliferation and woundhealing. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. (1999) 40: 575–581）。上皮磨损和角膜细胞损失后的NK细胞的功能阻断抑制愈合和神经再生（同上，引用Liu Q等人, NK CellsModulate the Inflammatory Response to Corneal Epithelial Abrasion and TherebySupport Wound Healing. J. Pathol. (2012) 181: 452–462）。巨噬细胞耗竭损害自体角膜移植后的伤口愈合，伴随着伤口肌成纤维细胞的减少（同上，引用Li S等人, Macrophagedepletion impairs corneal wound healing after autologous transplantation inmice. PLoS One. (2013) 8: e61799）。这些研究强调了角膜伤口愈合中的局部和全身免疫的重要性，上皮和基质都是如此。

在伤口愈合过程中基质ECM的重塑

如上所述，基质伤口愈合伴随着可能导致该部位的ECM变化的若干事件：角膜细胞的死亡，促炎和促纤维化细胞因子，包括IL-1、TNF-α和MCP-1的分泌，通常不形成基质的细胞（PMNs、巨噬细胞、肌成纤维细胞）的短暂出现，和由活化的细胞产生ECM降解酶。所有这些因素都有助于ECM重塑，包括其降解、异位组分的表达（通过新细胞类型的临时形成基质）以及新ECM的重新组装以形成或多或少正常的结构（同上，引用Zieske JD等人, Kinetics ofkeratocyte proliferation in response to epithelial debridement. Exp. Eye Res.(2001) 72: 33–39；Torricelli AA, Wilson SE. Cellular and extracellular matrixmodulation of corneal stromal opacity. Exp. Eye Res. (2014) 129: 151–160）。因此，在伤口愈合过程中形成的新ECM常常积累在组成和结构上都异常的蛋白质。随时间经过，这些蛋白质可能形成持续长时间的局部疤痕（同上，引用Ishizaki M等人 Expressionof collagen I, smooth muscle alpha-actin, and vimentin during the healing ofalkali-burned and lacerated corneas. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. (1993) 34:3320–3328；Ishizaki M等人, Stromal fibroblasts are associated with collagen IVin scar tissues of alkali-burned and lacerated corneas. Curr. Eye Res. (1997)16: 339–348；Maguen E等人, Alterations of corneal extracellular matrix aftermultiple refractive procedures: a clinical and immunohistochemical study.Cornea. (1997) 16: 675–682；Ljubimov AV等人, Extracellular matrix changes inhuman corneas after radial keratotomy. Exp. Eye Res. (1998) 67: 265–272；Maguen E等人, Extracellular matrix and matrix metalloproteinase changes inhuman corneas after complicated laser-assisted in situ keratomileusis (LASIK)Cornea. (2002) 21: 95–100；Maguen E等人, Immunohistochemical evaluation of twocorneal buttons with post-LASIK keratectasia. Cornea. (2007) 26: 983–991；KatoT等人, Expression of type XVIII collagen during healing of corneal incisionsand keratectomy wounds. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. (2003) 44: 78–85；Kamma-Lorger CS等人, Collagen ultrastructural changes during stromal wound healingin organ cultured bovine corneas. Exp. Eye Res. (2009) 88: 953–959；TorricelliAA, Wilson SE. Cellular and extracellular matrix modulation of cornealstromal opacity. Exp. Eye Res. (2014) 129: 151–160）。由于ECM蛋白质的周转缓慢，在愈合的伤口周围仍可能存在不寻常的疤痕成分数年，尤其是在人的角膜中（同上，引用Latvala T等人, Expression of cellular fibronectin and tenascin in the rabbitcornea after excimer laser photorefractive keratectomy: a 12 month study. Br.J. Ophthalmol. (1995) 79: 65–69；Maguen E等人, Extracellular matrix and matrixmetalloproteinase changes in human corneas after complicated laser-assistedin situ keratomileusis (LASIK) Cornea. (2002) 21: 95–10；Maguen E等人,Immunohistochemical evaluation of two corneal buttons with post-LASIKkeratectasia. Cornea. (2007) 26: 983–991；Maguen E等人, Alterations ofextracellular matrix components and proteinases in human corneal buttons withINTACS for post-laser in situ keratomileusis keratectasia and keratoconus.Cornea. (2008) 27: 565–573）。正常在成人角膜基质中稀少或不存在的这些成分包括III、VIII、XIV和XVIII型胶原、IV型胶原的角膜缘同种型、胚胎纤连蛋白同种型、血小板反应蛋白-1（TSP-1）、腱生蛋白-C、原纤蛋白-1和hevin（一种ECM相关的分泌糖蛋白，属于富含半胱氨酸的分泌型酸性蛋白（SPARC）家族的基质细胞蛋白）（同上，引用Saika S等人,Epithelial basement membrane in alkali-burned corneas in rats.Immunohistochemical study. Cornea. (1993) 12: 383–390；Melles GR等人,Immunohistochemical analysis of unsutured and sutured corneal wound healing.Curr. Eye Res. (1995) 14: 809–817；Nickeleit V等人, Healing corneas expressembryonic fibronectin isoforms in the epithelium, subepithelial stroma, andendothelium. Am. J. Pathol. (1996) 149: 549–558；Ishizaki M等人, Stromalfibroblasts are associated with collagen IV in scar tissues of alkali-burnedand laceraed corneas. Curr. Eye Res. (1997) 16: 339–348；Maguen E等人,Alterations of corneal extracellular matrix after multiple refractiveprocedures: a clinical and immunohistochemical study. Cornea. (1997) 16: 675–682；Ljubimov AV等人, Extracellular matrix changes in human corneas afterradial keratotomy. Exp. Eye Res. (1998) 67: 265–272；Zieske JD等人, Kineticsof keratocyte proliferation in response to epithelial debridement. Exp. EyeRes. (2001)72:33–39；Maguen E等人, Extracellular matrix and matrixmetalloproteinase changes in human corneas after complicated laser-assistedin situ keratomileusis (LASIK) Cornea. (2002) 21: 95–10；Maguen E等人,Immunohistochemical evaluation of two corneal buttons with post-LASIKkeratectasia. Cornea. (2007) 26: 983–991；Maguen E等人, Alterations ofextracellular matrix components and proteinases in human corneal buttons withINTACS for post-laser in situ keratomileusis keratectasia and keratoconus.Cornea. (2008) 27: 565–573；Kato T等人, Expression of type XVIII collagenduring healing of corneal incisions and keratectomy wounds. Invest.Ophthalmol. Vis. Sci. (2003) 44: 78–85；Javier JA等人, Basement membrane andcollagen deposition after laser subepithelial keratomileusis andphotorefractive keratectomy in the leghorn chick eye. Arch. Ophthalmol.(2006) 124: 703–709；Matsuba M等人, Localization of thrombospondin-1 andmyofibroblasts during corneal wound repair. Exp. Eye Res. (2011) 93:534–540；Chaurasia SS等人, Hevin plays a pivotal role in corneal wound healing. PLoSOne. (2013) 8: e81544；Saika S等人, Wakayama symposium: modulation of woundhealing response in the corneal stroma by osteopontin and tenascin-C. Ocul.Surf. (2013) 11:12–15）；Sullivan, MN, and Sage ,EH, Hevin/SCI, a matricellularglycoprotein and potential tumor suppressor of the SPARC/BM-40/Osteonectinfamily. Intl. J. Biochem. Cell Biol. (2004) 38 (6): 991-96）。

与基质伤口愈合相关的信号通路

由FGF-2、TGF-β和PDGF及其增殖、EGF、HGF、KGF、PDGF、IL-1和IGF-I介导角膜细胞活化为成纤维细胞（同上，引用Stern ME等人, Effect of platelet-derived growthfactor on rabbit corneal wound healing. Wound Repair Regen. (1995) 3: 59–65；Baldwin HC, Marshall J. Growth factors in corneal wound healing followingrefractive surgery: A review. Acta. Ophthalmol. Scand. (2002) 80: 238–247；Jester JV, Ho-Chang J. Modulation of cultured corneal keratocyte phenotype bygrowth factors/cytokines control in vitro contractility and extracellularmatrix contraction. Exp. Eye Res. (2003) 77: 581–592；Carrington LM, BoultonM. Hepatocyte growth factor and keratinocyte growth factor regulation ofepithelial and stromal corneal wound healing. J. Cataract Refract. Surg.(2005) 31: 412–423；Chen J等人, Rho-mediated regulation of TGF-β1- and FGF-2-induced activation of corneal stromal keratocytes. Invest. Ophthalmol. Vis.Sci. (2009) 50: 3662–3670）。尽管TGF-β对成纤维细胞向肌成纤维细胞的转化是关键的，但其实际上抑制角膜细胞增殖和迁移（同上，引用Baldwin HC, Marshall J. Growthfactors in corneal wound healing following refractive surgery: A review.Acta. Ophthalmol. Scand. (2002) 80: 238–247）。发现损伤后的基质细胞浸润被细胞因子如MCP-1和血小板活化因子（PAF）刺激（同上，引用Wilson SE等人, The corneal woundhealing response: cytokine mediated interaction of the epithelium, stroma,and inflammatory cells. Prog. Retin. Eye Res. (2001) 20: 625–637；Kakazu A等人, Lipoxin A inhibits platelet-activating factor inflammatory response andstimulates corneal wound healing of injuries that compromise the stroma. Exp.Eye Res. (2012) 103:9–16）。如上所述，TGF-β同种型1和2（同上，引用Torricelli AA,Wilson SE. Cellular and extracellular matrix modulation of corneal stromalopacity. Exp. Eye Res. (2014) 129: 151–160），以及能够在体内诱导软骨形成的骨形态发生蛋白1（BMP-1）（同上，引用Malecaze F等人, Upregulation of bonemorphogenetic protein-1/mammalian tolloid and procollagen C-proteinaseenhancer-1 in corneal scarring. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. (2014) 55:6712–6721）可能对肌成纤维细胞的出现、伤口收缩和纤维化疤痕形成负责。TGF-β还促进伤口床中过量ECM的沉积，这可直接导致疤痕形成，也可通过刺激其它因子，包括结缔组织生长因子（CTGF）和IGF-I的产生导致疤痕形成（同上，引用Izumi K等人, Involvement ofinsulin-like growth factor-I and insulin-like growth factor binding protein-3in corneal fibroblasts during corneal wound healing. Invest. Ophthalmol. Vis.Sci. (2006) 47:591–598；Shi L等人, Activation of JNK signaling mediatesconnective tissue growth factor expression and scar formation in cornealwound healing. PLoS One. (2012) 7: e32128；Karamichos D等人, Reversal offibrosis by TGF-β3 in a 3D in vitro model. Exp. Eye Res. (2014) 124: 31–36；Torricelli AA, Wilson SE. Cellular and extracellular matrix modulation ofcorneal stromal opacity. Exp. Eye Res. (2014) 129: 151–160）。因此，TGF-β表达和信号传导的减弱可能提供抵抗纤维化改变的手段。例如，局部用的罗格列酮——过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPAR-γ）的一种配体，在前基质的准分子激光消融后减少猫角膜中的α-SMA表达和瘢痕形成，而不损害伤口愈合。在角膜成纤维细胞培养物中，其也抵抗TGF-β诱导的肌成纤维细胞转化（同上，引用Huxlin KR等人, Topical rosiglitazone isan effective anti-scarring agent in the cornea. PLoS One. (2013) 8: e70785）。用TGF-β的中和抗体观察到类似效果（同上，引用Møller-Pedersen T等人, Neutralizingantibody to TGFβ modulates stromal fibrosis but not regression ofphotoablative effect following PRK. Curr. Eye Res. (1998) 17: 736–747）。JNK信号传导的抑制能在穿透性角膜伤口中抑制TGF-β诱导的CTGF表达和瘢痕形成（同上，引用Shi L等人, Activation of JNK signaling mediates connective tissue growthfactor expression and scar formation in corneal wound healing. PLoS One.(2012) 7: e32128）。雷帕霉素的机制性靶标（mTOR）和p38 MAP激酶信号传导的抑制剂能够显著减少角膜细胞和损伤角膜中的α-SMA和胶原酶的表达（同上，引用Jung JC等人,Constitutive collagenase-1 synthesis through MAPK pathways is mediated, inpart, by endogenous IL-1α during fibrotic repair in corneal stroma. J. CellBiochem. (2007) 102: 453–462；Huh MI等人, Distribution of TGF-β isoforms andsignaling intermediates in corneal fibrotic wound repair. J. Cell Biochem.(2009) 108: 476–488；Milani BY等人, Rapamycin inhibits the production ofmyofibroblasts and reduces corneal scarring after photorefractivekeratectomy. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. (2013) 54: 7424–7430）。在碱烧伤的角膜中，通过中和抗体贝伐单抗阻断VEGF也抑制TGF-β表达并改善角膜透明度（同上，引用LeeSH等人, Bevacizumab accelerates corneal wound healing by inhibiting TGF-β2expression in alkali-burned mouse cornea. BMB Rep. (2009) 42: 800–805）。

角膜内皮伤口愈合

由于角膜内皮层相对较难触及，内皮愈合研究较少。这一过程主要作为各种烧伤（同上，引用Zhao B等人, An investigation into corneal alkali burns using anorgan culture model. Cornea. (2009) 28: 541–546.）和意在替换功能失调的内皮细胞（后弹力层剥离角膜内皮移植术Descemet’s stripping endothelial keratoplasty，DSEK）或带有后弹力层（Descemet’s membrane）的内皮细胞（后弹力层角膜内皮移植术Descemet’s membrane endothelial keratoplasty，DMEK）的外科手术的后果发生（同上，引用Melles GR等人, Descemet membrane endothelial keratoplasty (DMEK) Cornea.(2006) 25: 987–990；Price MO, Price FW. Descemet’s stripping endothelialkeratoplasty. Curr. Opin. Ophthalmol. (2007) 18: 290–294. 2007；Caldwell MC等人, The histology of graft adhesion in Descemet stripping with endothelialkeratoplasty. Am. J. Ophthalmol. (2009) 148: 277–281；Dirisamer M等人,Patterns of corneal endothelialization and corneal clearance after Descemetmembrane endothelial keratoplasty for Fuchs endothelial dystrophy. Am. J.Ophthalmol. (2011) 152: 543–555）。角膜内皮的伤口愈合过程具有某些特性。在许多组织中，这一过程需要细胞增殖作为减少和重塑伤口床的主要机制。但是，角膜内皮细胞，尤其是人的角膜内皮细胞，具有非常低的增殖速率（同上，引用Mimura T等人, Cornealendothelial regeneration and tissue engineering. Prog. Retin. Eye Res. (2013)35: 1–17）。通常认为角膜内皮主要通过迁移和增加的细胞铺展来闭合伤口间隙。这两种过程在药理学上可分离，并且根据伤口性质，它们的相对贡献可变化（同上，引用Joyce NC等人, In vitro pharmacologic separation of corneal endothelial migration andspreading responses. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. (1990) 31: 1816–1826.；Ichijima H等人, Actin filament organization during endothelial wound healingin the rabbit cornea: comparison between transcorneal freeze and mechanicalscrape injuries. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. (1993) 34: 2803–28012；GordonSR. Cytological and immunocytochemical approaches to the study of cornealendothelial wound repair. Prog. Histochem. Cytochem. (1994) 28: 1–64；Mimura T等人, Corneal endothelial regeneration and tissue engineering. Prog. Retin.Eye Res. (2013) 35: 1–17）。一些数据表明，在愈合过程中，细胞分裂保持非常低（同上，引用Lee JG, Kay EP. FGF-2-induced wound healing in corneal endothelial cellsrequires Cdc42 activation and Rho inactivation through thephosphatidylinositol 3-kinase pathway. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. (2006)47:1 376–1386），尽管这一观点受到愈合中的角膜内皮细胞主要无丝分裂并随之形成双核细胞的事实的挑战（同上，引用Landshman N等人, Cell division in the healing ofthe corneal endothelium of cats. Arch. Ophthalmol. (1989) 107: 1804–1808）。

内皮伤口愈合与通过迁移细胞暂时获得成纤维细胞形态和肌动蛋白应力纤维有关，这与内皮-间充质转化（EnMT）相符（同上，引用Lee HT等人, FGF-2 induced byinterleukin-1 beta through the action of phosphatidylinositol 3-kinasemediates endothelial mesenchymal transformation in corneal endothelial cells.J. Biol. Chem. (2004) 279: 32325–32332；Miyamoto T等人, Endothelialmesenchymal transition: a therapeutic target in retrocorneal membrane.Cornea. (2010) 29(Suppl 1): S52–56）。在冻伤模型中，在迁移前沿发生EnMT为肌成纤维细胞，在此细胞失去紧密连接蛋白ZO-1并开始表达α-SMA（同上，引用Petroll WM等人, ZO-1 reorganization and myofibroblast transformation of corneal endothelialcells after freeze injury in the cat. Exp. Eye Res. (1997) 64: 257–267）。内皮层中的EnMT和纤维化改变的诱导物包括FGF-2，其可能来自在上皮和基质伤口愈合过程中迁移到角膜的PMNs（同上，引用Lee HT等人, FGF-2 induced by interleukin-1 betathrough the action of phosphatidylinositol 3-kinase mediates endothelialmesenchymal transformation in corneal endothelial cells. J. Biol. Chem.(2004) 279: 32325–32332）或IL-1β（同上，引用Lee JG等人, Endothelial mesenchymaltransformation mediated by IL-1β-induced FGF-2 in corneal endothelial cells.Exp. Eye Res. (2012) 95: 35–39），和TGF-β（同上，引用Sumioka T等人, Inhibitoryeffect of blocking TGF-β/Smad signal on injury-induced fibrosis of cornealendothelium. Mol. Vis. (2008) 14: 2272–2281）。由于EnMT可能引起愈合的纤维化并发症，如角膜后纤维膜的形成（同上，引用Ichijima H等人, In vivo confocal microscopicstudies of endothelial wound healing in rabbit cornea. Cornea. (1993) 12:369–378.），已经提出一些减弱EMT的方式。这些包括抑制连接蛋白43（同上，引用Nakano Y等人, Connexin 43 knockdown accelerates wound healing but inhibitsmesenchymal transition after corneal endothelial injury in vivo. Invest.Ophthalmol. Vis. Sci. (2008) 49: 93–104）和TGF-β型I受体（同上，引用Okumura N等人, Inhibition of TGF-β signaling enables human corneal endothelial cellexpansion in vitro for use in regenerative medicine. PLoS One. (2013) 8:e58000）的表达。后一种技术也促进培养中的内皮细胞增殖。

在伤口愈合过程中角膜内皮细胞的迁移和铺展受到许多因子的刺激。ECM蛋白质——纤连蛋白和TSP-1据显示促进细胞迁移（同上，引用Munjal ID等人,Thrombospondin: biosynthesis, distribution, and changes associated with woundrepair in corneal endothelium. Eur. J. Cell Biol. (1990) 52:252–263；GundorovaRA等人, Stimulation of penetrating corneal wound healing by exogenousfibronectin. Eur. J. Ophthalmol. (1994) 4: 202–210；Blanco-Mezquita JT等人,Role of thrombospondin-1 in repair of penetrating corneal wounds. Invest.Ophthalmol. Vis. Sci. (2013) 54: 6262–6268）。已知促进内皮迁移和伤口愈合的生长因子包括EGF、FGF-2、IL-1β、PDGF-BB、TGF-β2和VEGF，而IGF-I和IGF-II是无效的，且IL-4减少迁移（同上，引用Joyce NC等人, In vitro pharmacologic separation of cornealendothelial migration and spreading responses. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci.(1990) 31: 1816–1826；Raphael B等人, Enhanced healing of cat cornealendothelial wounds by epidermal growth factor. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci.(1993) 34: 2305–2312；Soltau JB, McLaughlin BJ. Effects of growth factors onwound healing in serum-deprived kitten corneal endothelial cell cultures.Cornea. (1993) 12: 208–215；Hoppenreijs VP等人, Basic fibroblast growth factorstimulates corneal endothelial cell growth and endothelial wound healing ofhuman corneas. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. (1994) 35: 931–944；HoppenreijsVP等人, Effects of platelet-derived growth factor on endothelial woundhealing of human corneas. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. (1994) 35: 150–161；Hoppenreijs VP等人, Corneal endothelium and growth factors. Surv Ophthalmol.(1996) 41: 155–164；Bednarz J等人, Influence of vascular endothelial growthfactor on bovine corneal endothelial cells in a wound-healing model. Ger. J.Ophthalmol. (1996) 5: 127–31；Sabatier P等人, Effects of human recombinantbasic fibroblast growth factor on endothelial wound healing in organ cultureof human cornea. J. Fr. Ophtalmol. (1996) 19: 200–207；Thalmann-Goetsch A等人,Comparative study on the effects of different growth factors on migration ofbovine corneal endothelial cells during wound healing. Acta. Ophthalmol.Scand. (1997) 75: 490–495；Rieck PW等人, Intracellular signaling pathway ofFGF-2-modulated corneal endothelial cell migration during wound healing invitro. Exp. Eye Res. (2001) 73: 639–650.；Imanishi J等人, Growth factors:importance in wound healing and maintenance of transparency of the cornea.Prog Retin Eye Res. (2000) 19: 113–129；Baldwin HC, Marshall J. Growth factorsin corneal wound healing following refractive surgery: A review. Acta.Ophthalmol. Scand. (2002) 80: 238–247；Lee JG, Heur M. Interleukin-1β enhancescell migration through AP-1 and NF-κB pathway-dependent FGF2 expression inhuman corneal endothelial cells. Biol. Cell. (2013) 105: 175–189；Lee JG, HeurM. Interleukin-1β-induced Wnt5a enhances human corneal endothelial cellmigration through regulation of Cdc42 and RhoA. Mol. Cell Biol. (2014) 34:3535–3545）。

在这些因子下游的对伤口愈合重要的信号通路是多样化的。通过cAMP通路发挥作用的前列腺素E2、ERK1/2和p38 MAP激酶已显示参与内皮迁移和伤口愈合（同上，引用JoyceNC, Meklir B. PGE2: a mediator of corneal endothelial wound repair in vitro.Am. J. Physiol. (1994) 266: C269–275；Sumioka T等人, Inhibitory effect ofblocking TGF-β/Smad signal on injury-induced fibrosis of corneal endothelium.Mol. Vis. (2008) 14: 2272–2281；Chen WL等人, ERK1/2 activation regulates thewound healing process of rabbit corneal endothelial cells. Curr. Eye Res.(2009) 34: 103–111；Joko T等人, Involvement of P38MAPK in human cornealendothelial cell migration induced by TGF-β2. Exp. Eye Res. (2013) 108: 23–32）。FGF-2通过几种途径刺激迁移，包括p38、PI3K/Akt和蛋白激酶C /磷脂酶A2（同上，引用Rieck PW等人, Intracellular signaling pathway of FGF-2-modulated cornealendothelial cell migration during wound healing in vitro. Exp. Eye Res.(2001) 73: 639–650；L Lee HT等人, FGF-2 induced by interleukin-1 beta (IL-1β)through the action of phosphatidylinositol 3-kinase mediates endothelialmesenchymal transformation in corneal endothelial cells. J. Biol. Chem.(2004) 279: 32325–32332；Joko T等人, Involvement of P38MAPK in human cornealendothelial cell migration induced by TGF-β2. Exp. Eye Res. (2013) 108: 23–32）。IL-1β通过诱导FGF-2（同上，引用Lee JG等人, Endothelial mesenchymaltransformation mediated by IL-1β-induced FGF-2 in corneal endothelial cells.Exp. Eye Res. (2012) 95: 35–39）以及诱导激活Cdc42和灭活RhoA的Wnt5a（同上，引用eLe JG, Kay EP. FGF-2-induced wound healing in corneal endothelial cellsrequires Cdc42 activation and Rho inactivation through thephosphatidylinositol 3-kinase pathway. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. (2006)47:1376–1386；Lee JG, Heur M. Interleukin-1β enhances cell migration throughactivator protein 1 (AP-1) and NF-κB pathway-dependent FGF2 expression inhuman corneal endothelial cells. Biol. Cell. (2013) 105:175–189 Lee JG, HeurM. Interleukin-1β-induced Wnt5a enhances human corneal endothelial cellmigration through regulation of Cdc42 and RhoA. Mol. Cell Biol. (2014) 34:3535–3545）来刺激迁移。在内皮细胞中，白细胞介素-1β直接和间接刺激细胞迁移。

角膜损伤的手术矫正

可以通过多种方法用来自人类供体的清晰、健康的角膜手术替换患病的角膜（角膜移植）。

光治疗性角膜切削术（“PTK”）是一种激光眼科手术，其用于治疗角膜营养不良、角膜疤痕和一些角膜感染。外科医生使用激光通过显微镜去除患病角膜组织的薄层，以使新组织能够在光滑表面上生长。

如果角膜的前层和中层受损，则进行深前板层角膜移植术（deep anteriorlamellar keratoplasty）（DALK）或部分厚度角膜移植；仅去除角膜的前层和中间层，而内皮层保持在原位。DALK后的愈合时间比完全角膜移植后的愈合时间短。排斥新角膜的风险也较小。DALK常用于治疗圆锥形角膜或角膜膨出。

如果前角膜层和内角膜层都受损，则进行穿透性角膜移植术（PK）或全厚度角膜移植以去除和替换受损的角膜。PK的恢复期长于其它类型的角膜移植。PK后完全恢复视力可能花费1年或更久。PK的角膜排斥风险略高于其它类型的角膜移植。

在一些眼部状况中，内皮，即角膜的最内层受损。角膜内皮移植术是用健康供体组织替换角膜的这一层的外科手术。其已知为部分移植，因为只有内皮被替换。角膜内皮移植术的类型的实例包括DSEK（或DSAEK） - 后弹力层剥离（自动化）角膜内皮移植术Descemet's Stripping（Automated）Endothelial Keratoplasty，和DMEK - 后弹力层角膜内皮移植术（Descemet's Membrane Endothelial Keratoplasty）。各程序通过小切口去除受损的角膜层并将新组织放置到位，由此从后弹力层（Descemet’s membrane）上去除受损细胞。角膜的大部分未被触动。

眼睛的光学系统

眼睛的聚焦使睫状肌收缩以减少通过悬韧带传递到晶状体的张力或应力。这导致晶状体的凸度增加，并因此增加眼睛的光焦度（optical power）。术语“调节（accommodation）”是指响应睫状肌收缩而增加眼睛晶状体的厚度和凸度，以将外部物体的图像聚焦在视网膜上。术语“调节幅度”是指在静止时和在完全调节时眼睛的折射率差。

人眼的屈光力以屈光度测量，屈光度是镜片的光焦度的测量单位，并等于以米计的焦距的倒数。在人类中，放松的眼睛的总屈光力（光焦度）为大约60屈光度。角膜占屈光力的大约2/3（即，40屈光度），而晶状体占屈光力的剩余1/3（即，20屈光度）。（Najjar, DanyMD. “Clinical Optics and Refraction,” https://web.archive.org/web/20080323035251/http://www.eyeweb.org/optics.htm）。

正视眼是指没有视觉缺陷的眼睛。其是这样一种视觉状态：其中距离无限远的遥远物体对处于中性或放松状态的眼晶状体处于锐聚焦。正视眼不需要视力矫正。

人眼的视觉异常

人眼的异常可导致视力障碍，如近视（近视眼）、远视（远视眼)、散光和老花眼。

当人眼相对于眼睛的角膜和晶状体的聚焦能力而言太长时，出现近视（或近视眼）。这使光线聚焦在视网膜前的点，而不是直接聚焦在其表面上。当进入眼睛的光线聚焦在视网膜后而不是直接聚焦在其上时，出现远视（或远视眼）。散光是一种导致视力模糊的视力状况，并且在角膜形状不规则时发生。这阻碍光线正确地聚焦在视网膜上。

如图3中所见，老花眼的特征通常在于，由于例如随时间推移发生的晶状体的弹性损失，眼睛的提高其焦度（power）以聚焦在近处物体上的能力下降。眼科器械和/或手术（例如，隐形眼镜、人工晶状体、LASIK、嵌体）可用于使用三种常见方法解决老花眼。借助单视处方（monovision prescription），调节一只眼睛的屈光焦度（diopter power）以聚焦远处物体，并调节另一只眼睛的焦度以聚焦近处物体。使用适当的眼睛以清楚地观看相关物体。在接下来的两种方法中，使用多焦点或双焦点光学器件以同时在一只眼睛中提供聚焦远处和近处物体的能力。一种常见的多焦点设计包括较高屈光焦度的中心区以聚焦近处物体，其周围是聚焦远处物体所需的较低焦度的外周区。在修改的单视处方中，调节一只眼睛的屈光焦度以聚焦远处物体，并在另一只眼睛中，通过角膜内嵌体引入多焦点光学设计。因此，受试者从双眼获得观看远处物体所必需的屈光焦度，而多焦点眼睛（multifocal eye）的近焦度区（near power zone）提供观看近处物体所必需的焦度。在双侧多焦点处方中，在两只眼睛中都引入多焦点光学设计。因此，两只眼睛都有助于远距视觉和近距视觉。

角膜嵌体结构和功能

已经开发出各种器件和方法以试图提供视力矫正。

准分子激光原位角膜磨镶术（Laser-assisted in situ keratomileusis）（“LASIK”）是一种类型的屈光激光眼外科手术，其中在抬起先前切割的角膜瓣后，使用激光重塑一部分角膜。

角膜嵌体是在一部分角膜组织下方通过手术嵌入角膜中的植入物。其可通过例如在角膜中切割角膜瓣和将嵌体安置在瓣下方来进行安置。通过在角膜组织中制作切口并将角膜组织与下方基质分离来形成角膜瓣，其一段保持附接，其作用类似于铰链。角膜嵌体也可安置在形成于角膜中的囊袋（即囊状腔）内。角膜嵌体可如下改变角膜的屈光力：通过改变角膜前表面的形状、通过具有不同于角膜（即固有焦度）的屈光指数而在角膜和植入物之间建立光学界面；或两者。角膜是眼睛中折射最强的光学元件，因此改变角膜前表面的形状可以是用于矫正由屈光不正引起的视力障碍的特别有用的方法。

角膜镶嵌手术（Corneal Inlay Procedures）

无论视力矫正手术和/或植入的器件如何，重要的是理解角膜对该手术的自然反应，以理解角膜将如何尝试减小或最小化视力矫正手术的影响。

在Watsky等人, Investigative Ophthalmology and Visual Science, vol.26, pp. 240-243 (1985)提出的简单生物力学模型（“Watsky模型”）中，假定角膜前表面曲率半径等于角膜前表面与角膜嵌体的前表面之间的层状角膜材料（即，瓣）的厚度加上嵌体的前表面的曲率半径。植入嵌体的临床结果或设计方法的综述通常讨论相对较厚的嵌体（例如大于200微米厚），Watsky简单生物力学响应模型对其具有一定有效性，因为嵌体的物理尺寸支配角膜的生物力学响应并决定主要的前表面变化。

但是，当嵌体相对较小和薄时，角膜的材料性质显著影响在角膜前表面中发生的变化。Petrol等人报道了嵌体的植入引起覆盖嵌体的中央角膜上皮的变薄。“Confocalassessment of the corneal response to intracorneal lens insertion and laserin situ keratomileusis with flap creation using IntraLase,” J. CataractRefract. Surg., 第32卷, 第1119-1128页（2006年7月）。

Huang等人报道了在近视消融术后的中央上皮增厚和在远视消融术后的外周上皮增厚和中央上皮变薄。“Mathematical Model of Corneal Surface Smoothing AfterLaser Refractive Surgery,” America Journal of Ophthalmology, 2003年3月, 第267-278页。Huang的理论没有解决老花眼的矫正，也没有准确地预测前表面的变化，该变化为近视力创建角膜的近中心部分，同时在近中心部分周边的角膜区域实现远视力。另外，Huang报道了通过消融术去除角膜组织，而不是向角膜添加材料，如角膜内嵌体。

理解角膜对使用例如角膜嵌体的老花眼矫正的反应能够在角膜上执行手术时补偿该反应。

角膜混浊

角膜植入物可导致角膜形成混浊或不透明的外观，这可通过使角膜变混浊或通过改变眼睛的聚焦能力而导致视力模糊或眩光。这种角膜混浊对患者视力的影响取决于混浊的严重程度及其在角膜中的位置。虽然类固醇滴眼液通常用于治疗角膜混浊，但在类固醇滴眼液无效的情况下，通常移除角膜植入物。

本公开提供一种角膜植入装置，其被设计为使用角膜嵌体治疗老花眼和其它视力状况。所述发明包括具有高水含量的微滴模制品（droplet molding），其可以减少/消除患者形成角膜混浊的风险。进而，所述发明可使医院就诊减少，并减少患者支出。

发明概述

根据一个方面，所述发明提供一种治疗老花眼的方法，其包括在哺乳动物受试者的角膜中放置高水含量的角膜嵌体装置，所述角膜嵌体装置包括一定的厚度、直径、平坦或类似平坦的底部和圆顶或微滴形顶部，所述圆顶或微滴形顶部与所述底部形成接触角，其中所述角膜嵌体装置在放置于角膜中时有效地：改变角膜前表面的形状，和提高眼睛的增加其焦度（power）以聚焦在近处物体上的能力，同时与对照物相比降低形成角膜混浊的风险。根据一个实施方案，角膜嵌体装置的放置是通过在角膜中切割角膜瓣和将嵌体安置在瓣下方。根据另一实施方案，角膜嵌体装置的放置是通过将嵌体装置安置在形成于角膜中的囊袋内。根据另一实施方案，角膜嵌体装置的放置是在角膜中的大约100微米至大约200微米（包括端点）的深度处。根据另一实施方案，角膜嵌体装置的放置是在角膜中的大约130微米至大约160微米（包括端点）的深度处。根据另一实施方案，接触角在1°至180°之间。根据另一实施方案，角膜嵌体的厚度为至少25微米、至少26微米、至少27微米、至少28微米、至少29微米、至少30微米、至少31微米、至少32微米、至少33微米、至少34微米、至少35微米、至少36微米、至少37微米、至少38微米、至少39微米、至少40微米、至少41微米、至少42微米、至少43微米、至少44微米、至少45微米、至少46微米、至少47微米、至少48微米、至少49微米、至少50微米、至少51微米、至少52微米、至少53微米、至少54微米、至少55微米、至少56微米、至少57微米、至少58微米、至少59微米至60微米。根据另一实施方案，角膜嵌体的厚度为至少32微米、至少33微米、至少34微米、至少35微米、至少36微米、至少37微米、至少38微米、至少39微米、至少40微米、至少41微米、至少42微米、至少43微米、至少44微米、至少45微米、至少46微米、至少47微米、至少48微米、至少49微米至50微米。根据另一实施方案，角膜嵌体装置的直径为至少1 mm、至少1.1 mm、至少1.2 mm、至少1.3 mm、至少1.4 mm、至少1.5 mm、至少1.6 mm、至少1.7 mm、至少1.8 mm、至少1.9 mm、至少2.0 mm、至少2.1 mm、至少2.2 mm、至少2.3 mm、至少2.4 mm、至少2.5 mm、至少2.6 mm、至少2.7 mm、至少2.8 mm、至少2.9 mm或至少3.0 mm。根据另一实施方案，角膜嵌体装置包含水、亲水聚合物和蛋白质。根据另一实施方案，所述蛋白质是分离蛋白质、重组蛋白质、合成蛋白质或拟肽。根据另一实施方案，所述亲水聚合物包含聚乙二醇（“PEG”）、聚(2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱)（MPC）或两者。根据另一实施方案，角膜嵌体的水含量为至少80%、至少81%、至少82%、至少83%、至少84%、至少85%、至少86%、至少87%、至少88%、至少89%、至少90%、至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%。根据另一实施方案，角膜嵌体装置是光学透明、生物相容、可透和屈光的。

所述发明还提供具有高水含量的角膜嵌体装置用于治疗哺乳动物受试者的老花眼的用途，所述角膜装置包括一定的厚度、直径、平坦或类似平坦的底部和圆顶或微滴形顶部，所述圆顶或微滴形顶部与所述底部形成接触角，其中所述嵌体装置在放置于角膜中时有效地改变角膜前表面的形状和提高眼睛的增加其焦度以聚焦在近处物体上的能力，同时与对照物相比降低形成角膜混浊的风险。根据一个实施方案，角膜嵌体装置的放置是通过在角膜中切割角膜瓣和将嵌体安置在瓣下方。根据另一实施方案，角膜嵌体装置的放置是通过将嵌体装置安置在形成于角膜中的囊袋内。根据一个实施方案，角膜嵌体装置的放置是在角膜中的大约100微米至大约200微米（包括端点）的深度处。根据一个实施方案，角膜嵌体装置的放置是在角膜中的大约130微米至大约160微米（包括端点）的深度处。根据一个实施方案，接触角在1°至180°之间。根据一个实施方案，角膜嵌体的厚度为至少25微米、至少26微米、至少27微米、至少28微米、至少29微米、至少30微米、至少31微米、至少32微米、至少33微米、至少34微米、至少35微米、至少36微米、至少37微米、至少38微米、至少39微米、至少40微米、至少41微米、至少42微米、至少43微米、至少44微米、至少45微米、至少46微米、至少47微米、至少48微米、至少49微米、至少50微米、至少51微米、至少52微米、至少53微米、至少54微米、至少55微米、至少56微米、至少57微米、至少58微米、至少59微米至60微米。根据一个实施方案，角膜嵌体的厚度为32微米至50微米（包括端点），即至少32微米、至少33微米、至少34微米、至少35微米、至少36微米、至少37微米、至少38微米、至少39微米、至少40微米、至少41微米、至少42微米、至少43微米、至少44微米、至少45微米、至少46微米、至少47微米、至少48微米、至少49微米或50微米。根据一个实施方案，角膜嵌体装置的直径为至少1mm、至少1.1 mm、至少1.2 mm、至少1.3 mm、至少1.4 mm、至少1.5 mm、至少1.6 mm、至少1.7mm、至少1.8 mm、至少1.9 mm、至少2.0 mm、至少2.1 mm、至少2.2 mm、至少2.3 mm、至少2.4mm、至少2.5 mm、至少2.6 mm、至少2.7 mm、至少2.8 mm、至少2.9 mm或至少3.0 mm。根据一个实施方案，角膜嵌体装置包含水、亲水聚合物和蛋白质。根据另一实施方案，所述蛋白质是分离蛋白质、重组蛋白质、合成蛋白质或拟肽。根据一个实施方案，所述亲水聚合物包含聚乙二醇（“PEG”）、聚(2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱)（MPC）或两者。根据一个实施方案，角膜嵌体的水含量为至少80%、至少81%、至少82%、至少83%、至少84%、至少85%、至少86%、至少87%、至少88%、至少89%、至少90%、至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%。根据一个实施方案，角膜嵌体装置是光学透明、生物相容、可透和屈光的。

本领域普通技术人员参考以下详述和附图将显而易见本发明的这些和其它优点。

在附图的各种视图中，类似的附图标记指示类似或相似的部件。

附图简述

图1显示人眼的图解视图；（来自Allaboutvision.com/resources/anatomy.htm，2019年3月访问）；

图2显示角膜的五个层的图解视图；

图3显示人眼的老花眼效应的图解视图；

图4显示本公开的角膜嵌体装置的一个示例性实施方案；

图5A、5B和5C显示与角膜嵌体的底部形成接触角的角膜嵌体的微滴顶部；

图6是显示植入角膜中的本公开的角膜嵌体的图；

图7显示根据本公开的一个实施方案，角膜嵌体可如何在保持一定远视力的同时为受试者的眼睛提供近视力的实例；

图8是显示角膜前表面高度的变化和相应诱发的增加焦度（induced addedpower）的曲线图。

图9是显示术前光学相干断层扫描术（“OCT”）和术后OCT的图，包括本公开的角膜嵌体的示例性位置；

图10是显示水含量对嵌体屈光指数和固有焦度（intrinsic power）的屈光效应（refractive effect）的曲线图。

发明详述

词汇表

解剖学术语

当提到通常一端具有头部和口部、另一端通常具有肛门和尾部的动物时，头端（head end）被称为颅端（cranial end），而尾端（tail end）被称为尾端（caudal end）。在头部本身内，喙侧（rostral）是指朝向鼻尖的方向，尾侧（caudal）是指尾部方向。正常朝上的、远离重力的动物身体的表面或侧面是背侧（dorsal side）；相反侧，通常在用所有腿行走、游泳或飞行时最靠近地面的一侧是腹侧（ventral side）。在肢体或其它附器上，更靠近主体的点是“近侧（proximal）”，更远的点是“远侧（distal）”。在动物解剖学中使用三个基本参考平面。“矢状”面将身体分成左右部分。“正中矢状”面在中线，即，其穿过中线结构，如脊柱，并且所有其它矢状面与其平行。“冠状”面将身体分成背部和腹部。“横切”面将身体分成头部和尾部。

当提到人类时，始终假设身体直立来描述身体及其部位。更靠近头端的身体部分是“上（superior）”（对应于动物的颅侧），而更远的身体部分是“下（inferior）”（对应于动物的尾侧）。靠近身体正面的物体被称为“前（anterior）”（对应于动物的腹侧）；靠近身体背面的物体被称为“后（posterior）”（对应于动物的背侧）。横向、轴向或水平平面是平行于地面的X-Y平面，其将上部/头部与下部/脚部分开。冠状或额状面是垂直于地面的Y-Z平面，其将前后分开。矢状面是垂直于地面和冠状面的X-Z平面，其将左右分开。正中矢状面是正好在身体中间的特定矢状平面。

中线附近的结构被称为内侧（medial），动物的侧面附近的结构被称为外侧（lateral）。因此，内侧结构更靠近正中矢状面，外侧结构更远离正中矢状面。身体中线的结构是正中的（median）。例如，人类受试者的鼻尖在正中线上。

本文所用的术语“同侧”是指在同一侧，本文所用的术语“对侧”是指在另一侧，本文所用的“双侧”是指在两侧。靠近身体中心的结构是近侧的或中央的，而更远的结构是远侧的或外周的。例如，手在手臂的远端，而肩在近端。

本文所用的术语“生物相容”是指基于临床风险/效益评估，对人体组织不造成临床相关的组织刺激、损伤、毒性反应或免疫反应。

本文所用的术语“胶原”是指天然的、化学合成的或合成的富含甘氨酸和脯氨酸的蛋白质，其在体内是细胞外基质和结缔组织的主要组分。

本文所用的术语“接触角”是指当两种材料接触时液体与实心表面或多孔材料的毛细管壁建立的角度。其取决于固体和液体的性质、液体和固体之间的相互作用和排斥力以及三相界面性质（气体、液体和固体）。相似分子，如液体分子之间的内聚力（即氢键和范德华力）和不相似分子之间，如液体和固体分子之间的粘附力（即机械力和静电力）的平衡将决定在固体和液体界面中建立的接触角。接触角是测量表面或材料的可润湿性的常用方法。https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Physical_and_Theoretical_Chemistry_Textbook_Maps/Supplemental_Modules_(Physical_and_Theoretical_Chemistry)/Physical_Properties_of_Matter/States_of_Matter/Properties_of_Liquids/Contact_Angles，5/17/19访问)。

本文所用的术语“角膜最高点（corneal apex）”是指最大曲率点。

本文所用的术语“角膜顶点（corneal vertex）”是指位于个体的注视线与角膜表面的交点处的点。

本文所用的术语“曲率”是指没有角的连续弯曲线的弯曲度。

本文所用的术语“脱模”是指从模型中移除模具或从模具中移除铸件的过程。该过程可以例如通过机械手段、通过手、通过使用压缩空气等。

本文所用的术语“弹性”是指在施加力时物体变形的量度。像橡胶一样非常有弹性的物体具有高弹性并且容易伸展。

本文所用的术语透镜的“焦距”是指透镜将平行光线聚焦的距离。给定其屈光度，透镜的焦距可由以下方程计算：以mm计的焦距 = 1000/屈光度。

本文所用的术语“水凝胶”是指产生固体、半固体、假塑性或塑性结构的物质，其含有产生凝胶状或果冻样物质所必需的含水组分。

本文所用的术语“亲水”是指对极性物质如水具有亲和力的材料或物质。

本文所用的术语“屈光指数”是指物质/介质减慢穿过其的光波的程度的量度。其值决定了光在进入或离开物质/介质时被折射（弯曲）的程度。其是真空中的光速与其在物质或介质中的速度的比率。

本文所用的术语“分离的”是指材料，例如但不限于核酸、肽、多肽或蛋白质，其为：(1) 在很大程度上不含或基本上不含在其天然存在的环境中发现时通常与其相伴或与其相互作用的组分。术语“在很大程度上不含”或“基本不含”在本文中用于指相当不含或显著不含，或超过大约95%不含、超过大约96%不含、超过大约97%不含、超过大约98%不含或超过大约99%不含。分离的材料任选包含在其天然环境中没有与该材料一起发现的材料；或(2)该材料已通过有意的人为干预以合成方法（非天然地）改变。

本文所用的术语“基质”是指纤维的三维网络，其在织造纤维相交处含有空隙（或“孔隙”）。孔隙的结构参数，包括孔径、孔隙率、孔隙互连度/曲折度和表面积可影响物质（例如流体、溶质）如何移入和移出基质。

本文所用的术语“瞳孔缩小”是指瞳孔过度收缩（缩小）。在瞳孔缩小中，瞳孔的直径小于2毫米(mm)。

本文所用的术语“可透的”是指允许物质，如氧气、葡萄糖、水和离子穿过膜或其它结构。

术语“蛋白质”在本文中用于指由氨基酸组成的大的复杂分子或多肽。蛋白质中的氨基酸序列取决于编码该蛋白质的核酸序列中的碱基序列。

本文所用的术语“肽”是指化学连接在一起的两个或更多个氨基酸的分子。肽可以指多肽、蛋白质或拟肽。

术语“拟肽”是指被设计为模拟或模仿肽的小蛋白样链。拟肽可包含能够模拟（意味着模仿）或拮抗（意味着中和或抵抗）天然母肽的一种或多种生物学作用的非肽结构元素。

术语“多肽”和“蛋白质”在本文中以其最广泛的含义使用，指一系列的子单元氨基酸、氨基酸类似物或拟肽。除非另行注明，子单元通过肽键连接。本文所述的多肽可化学合成或重组表达。所述发明的多肽是化学合成的。使用固相、液相或肽缩合技术或它们的任何组合的公知技术制备的合成多肽可包含天然和非天然氨基酸。用于肽合成的氨基酸可以是使用Merrifield（1963, J. Am. Chem. Soc. 85:2149-2154）的原始固相方法的标准脱保护、中和、偶联和洗涤程序的标准Boc（N-α-氨基保护的N-α-叔丁氧羰基）氨基酸树脂，或最早由Carpino和Han（1972, J. Org. Chem. 37:3403-3409）描述的碱不稳定性N-α-氨基保护的9-芴基甲氧基羰基（Fmoc）氨基酸。Fmoc和Boc N-α-氨基保护的氨基酸都可获自Sigma、Cambridge Research Biochemical或本领域技术人员熟悉的其它化学公司。此外，多肽可用本领域技术人员熟悉的其它N-α-保护基合成。固相肽合成可通过本领域技术人员熟悉的并例如在Stewart和Young, 1984, Solid Phase Synthesis, 第二版, Pierce ChemicalCo., Rockford, Ill.；Fields and Noble, 1990, Int. J. Pept. Protein Res. 35:161-214中提供的技术实现，或使用自动合成仪实现。本发明的多肽可包含D-氨基酸（其在体内耐受L-氨基酸特异性蛋白酶）、D-和L-氨基酸的组合、以及各种“designer”氨基酸（例如β-甲基氨基酸、C-α-甲基氨基酸和N-α-甲基氨基酸等）以提供特殊性质。合成氨基酸包括鸟氨酸for赖氨酸、正亮氨酸for亮氨酸或异亮氨酸。此外，多肽可具有拟肽键，如酯键，以制备具有新颖性质的肽。例如，可生成包含还原肽键的肽，即R¹-CH₂-NH-R²，其中R₁和R₂是氨基酸残基或序列。还原肽键可作为二肽亚基引入。这样的多肽将耐受蛋白酶活性，并具有延长的体内半衰期。因此，这些术语也适用于其中一个或多个氨基酸残基是相应天然存在氨基酸的人工化学类似物的氨基酸聚合物，以及天然存在的氨基酸聚合物。当并入蛋白质时，该蛋白质可与针对（elicited to）相同蛋白质但完全由天然存在的氨基酸组成的抗体特异性反应。术语“多肽”、“肽”和“蛋白质”也包括修饰，包括但不限于糖基化、脂质连接、硫酸化、谷氨酸残基的γ-羧化、羟基化和ADP-核糖基化。要认识到，如众所周知和如上所述，多肽可能不是完全线性的。例如，多肽可能由于遍在蛋白化而支化，并且它们可以是环状的，具有或不具有分支，这通常是由于翻译后事件，包括天然加工事件和由非天然发生的人工操纵引起的事件。环状、支化和支化环状（branched circular）多肽可通过非翻译天然过程合成，也可通过完全合成方法合成。

本文所用的术语“聚合物”是指由连接在一起的较小的相同分子（称为单体）制成的各种化学化合物的任一种。聚合物通常具有高分子量。以统计学方式将两种不同单体A和B并入聚合物链得到共聚物。在极限情况下，单一单体可在链中规则地交替，并且这些被称为交替共聚物。单体可以更规则的方式组合——通过端对端加成（end-to-end addition）将一个单体的扩展线性序列连接到另一单体的线性序列以产生嵌段共聚物，或通过将B的链连接在A的主链上的点处，以形成被称为接枝共聚物的支化结构。

术语“重组DNA”是指通过实验室方法形成的DNA分子，由此来自不同来源的DNA片段连接产生新的遗传组合。

本文所用的术语“重组蛋白”是指由重组DNA编码的蛋白质，所述重组DNA已被克隆到活细胞内的支持基因表达和信使RNA翻译的系统中。为了制造人重组蛋白，例如，分离相关基因，克隆到表达载体中，并在表达系统中表达。示例性的表达系统包括原核生物，如细菌，和真核生物，如培养的酵母、昆虫细胞、植物和哺乳动物细胞。

本文所用的术语“屈光”是指光线从一种介质进入不同光密度的另一介质时的偏转；在从光密介质进入光疏介质时，光线偏离垂直于折射介质的表面的线。在从光疏介质进入光密介质时，其朝这一垂直线弯曲。术语“屈光”还指测定眼睛中的屈光不正的性质和程度和矫正其的行为。

本文所用的晶状体的“屈光力”是指以米计的其焦距的倒数，或D =1/f，其中D是以屈光度为单位的屈光力，且f是以米为单位的焦距。

本文所用的术语“RGD基序”是指精氨酰甘氨酰天冬氨酸，纤连蛋白与细胞粘附分子的结合基序，其可充当细胞外基质、细胞表面蛋白和整联蛋白的细胞粘附位点。

本文所用的术语“形状”是指具有特定形式或外形的外表面或轮廓的独立物体或主体的属性（quality of a distinct object or body）。

术语“受试者”或“个体”或“患者”可互换使用以指哺乳动物来源的动物物种的成员，包括但不限于小鼠、大鼠、猫、山羊、绵羊、马、仓鼠、雪貂、猪、狗、豚鼠、兔和灵长类动物，例如猴、猿或人。

本文所用的术语“表面张力”是指由于其分子的内聚性质而使其能够抵抗外力的液体性质。由于与气体的低分子浓度相比液体的高分子浓度，由表面下的液体分子向表面-空气界面处的液体分子施加的吸引力产生向内的拉力或内部压力，这倾向于阻止液体流动。

本文所用的术语“厚度”是指从顶部到底部，或在垂直于长度和宽度的方向上在相对表面之间的量度。

本文所用的术语“粘度”是指流体抵抗倾向于使流体流动的力的性质。粘度是流体流动阻力的量度。阻力是由流体层试图彼此滑动时施加的分子间摩擦引起的。粘度可为两种类型：动态（或绝对）粘度和运动粘度。绝对粘度或绝对粘度系数是内阻的量度。动态（或绝对）粘度是在保持被流体分开单位距离时，在单位速度下相对于另一水平面移动一个水平面所需的每单位面积的切向力。动态粘度通常以泊（P）或厘泊（cP）表示，其中1泊 = 1 g/cm²，且1 cP = 0.01 P。运动粘度是绝对或动态粘度与密度的比率。运动粘度通常以沲（St）或厘沲（cSt）表示，其中1 St = 10-4 m²/s，且1 cSt = 0.01 St。

本文所用的术语“润湿”是指沉积在固体（或液体）基底上的液体如何展开或液体形成与固态的边界表面的能力。其通过测量液体与固体或液体接触形成的接触角来测定。接触角或表面张力越小，润湿趋势越大。

除非明确作出相反的说明，术语组分的“wt%”或“重量%”或“重量百分比”或“wt/wt%”是指以百分数表示的组分重量与包含该组分的组合物的总重量的比率。

本文所用的术语“杨氏模量”是指弹性的量度，等于作用于物质的应力与产生的应变的比率。本文所用的术语“应力”是指在一定面积上施加在物体上的力的量度。本文所用的术语“应变”是指长度的变化除以物体的原始长度。长度的变化与施加在其上的力成比例，并取决于制造物体的物质。长度的变化与原始长度成正比并与横截面积成反比。断裂是由施加在物体上的应变引起的以致物体变形（形状改变）超过其弹性极限并断裂。

本公开涉及如下文联系图4-10详细论述的角膜嵌体装置、嵌入方法（insertionmeans）和构造方法（construction means）。

图4是显示本公开的角膜嵌体10的一个实例的图。角膜嵌体10包括厚度12和直径14。其可具有微滴形状，包括平坦或类似平坦的底部和圆顶或或多或少球形的微滴形顶部。角膜嵌体10与眼睛生物相容。角膜嵌体10包括小于瞳孔直径的直径并且能够矫正老花眼，同时减少或消除患者形成角膜混浊的风险。为了提供近视力，角膜嵌体10可居中植入角膜以在角膜前表面上引入“效应”区，其小于角膜的光学区，其中该“效应”区是受角膜嵌体10影响的角膜前表面的区域。植入的角膜嵌体10提高角膜前表面在“效应”区内的曲率，由此提高角膜在“效应”区内的屈光焦度。由于角膜嵌体10小于瞳孔的直径，来自远处物体的光线绕过嵌体并经过在“效应”区外周的角膜区域折射以在视网膜上建立远处物体的图像。这将在下文中进一步详细论述。

在示例性实施方案中，角膜嵌体10的直径14可为1毫米（“mm”）至3 mm（包括端点），即至少1 mm、至少1.1 mm、至少1.2 mm、至少1.3 mm、至少1.4 mm、至少1.5 mm、至少1.6 mm、至少1.7 mm、至少1.8 mm、至少1.9 mm、至少2.0 mm、至少2.1 mm、至少2.2 mm、至少2.3 mm、至少2.4 mm、至少2.5 mm、至少2.6 mm、至少2.7 mm、至少2.8 mm、至少2.9 mm或至少 3.0mm。根据一些实施方案，直径14为至少1.0 mm。根据一些实施方案，直径14为至少1.1 mm。根据一些实施方案，直径14为至少1.2 mm。根据一些实施方案，直径14为至少1.3 mm。根据一些实施方案，直径14为至少1.4 mm。根据一些实施方案，直径14为至少1.5 mm。根据一些实施方案，直径14为至少1.6 mm。根据一些实施方案，直径14为至少1.7 mm。根据一些实施方案，直径14为至少1.8 mm。根据一些实施方案，直径14为至少1.9 mm。根据一些实施方案，直径14为至少2.0 mm。根据一些实施方案，直径14为至少2.1 mm。根据一些实施方案，直径14为至少2.2 mm。根据一些实施方案，直径14为至少2.3 mm。根据一些实施方案，直径14为至少2.4 mm。根据一些实施方案，直径14为至少2.5 mm。根据一些实施方案，直径14为至少2.6mm。根据一些实施方案，直径14为至少2.7 mm。根据一些实施方案，直径14为至少2.8 mm。根据一些实施方案，直径14为至少2.9 mm。根据一些实施方案，直径14为至少3.0 mm。

在示例性实施方案中，角膜嵌体10的厚度12可为25-60微米（包括端点），即至少25微米、至少26微米、至少27微米、至少28微米、至少29微米、至少30微米、至少31微米、至少32微米、至少33微米、至少34微米、至少35微米、至少36微米、至少37微米、至少38微米、至少39微米、至少40微米、至少41微米、至少42微米、至少43微米、至少44微米、至少45微米、至少46微米、至少47微米、至少48微米、至少49微米、至少50微米、至少51微米、至少52微米、至少53微米、至少54微米、至少55微米、至少56微米、至少57微米、至少58微米、至少59微米或60微米。根据一些实施方案，角膜嵌体10的厚度12可为32微米至50微米（包括端点），即至少32微米、至少33微米、至少34微米、至少35微米、至少36微米、至少37微米、至少38微米、至少39微米、至少40微米、至少41微米、至少42微米、至少43微米、至少44微米、至少45微米、至少46微米、至少47微米、至少48微米、至少49微米或50微米。

图5A-5C显示与角膜嵌体10的底部形成接触角16的角膜嵌体10的微滴顶部。高接触角产生低表面能，而低接触角产生高表面能。根据一些实施方案，接触角16为至少1°。根据一些实施方案，接触角16为至少2°。根据一些实施方案，接触角16为至少3°。根据一些实施方案，接触角16为至少4°。根据一些实施方案，接触角16为至少5°。根据一些实施方案，接触角16为至少6°。根据一些实施方案，接触角16为至少7°。根据一些实施方案，接触角16为至少8°。根据一些实施方案，接触角16为至少9°。根据一些实施方案，接触角16为至少10°。根据一些实施方案，接触角16为至少11°。根据一些实施方案，接触角16为至少12°。根据一些实施方案，接触角16为至少13°。根据一些实施方案，接触角16为至少14°。根据一些实施方案，接触角16为至少15°。根据一些实施方案，接触角16为至少16°。根据一些实施方案，接触角16为至少17°。根据一些实施方案，接触角16为至少18°。根据一些实施方案，接触角16为至少19°。根据一些实施方案，接触角16为至少20°。根据一些实施方案，接触角16为至少21°。根据一些实施方案，接触角16为至少22°。根据一些实施方案，接触角16为至少23°。根据一些实施方案，接触角16为至少24°。根据一些实施方案，接触角16为至少25°。根据一些实施方案，接触角16为至少26°。根据一些实施方案，接触角16为至少27°。根据一些实施方案，接触角16为至少28°。根据一些实施方案，接触角16为至少29°。根据一些实施方案，接触角16为至少30°。根据一些实施方案，接触角16为至少31°。根据一些实施方案，接触角16为至少32°。根据一些实施方案，接触角16为至少33°。根据一些实施方案，接触角16为至少34°。根据一些实施方案，接触角16为至少35°。根据一些实施方案，接触角16为至少36°。根据一些实施方案，接触角16为至少37°。根据一些实施方案，接触角16为至少38°。根据一些实施方案，接触角16为至少39°。根据一些实施方案，接触角16为至少40°。根据一些实施方案，接触角16为至少41°。根据一些实施方案，接触角16为至少42°。根据一些实施方案，接触角16为至少43°。根据一些实施方案，接触角16为至少44°。根据一些实施方案，接触角16为至少45°。根据一些实施方案，接触角16为至少46°。根据一些实施方案，接触角16为至少47°。根据一些实施方案，接触角16为至少48°。根据一些实施方案，接触角16为至少49°。根据一些实施方案，接触角16为至少50°。根据一些实施方案，接触角16为至少51°。根据一些实施方案，接触角16为至少52°。根据一些实施方案，接触角16为至少53°。根据一些实施方案，接触角16为至少54°。根据一些实施方案，接触角16为至少55°。根据一些实施方案，接触角16为至少56°。根据一些实施方案，接触角16为至少57°。根据一些实施方案，接触角16为至少58°。根据一些实施方案，接触角16为至少59°。根据一些实施方案，接触角16为至少60°。根据一些实施方案，接触角16为至少61°。根据一些实施方案，接触角16为至少62°。根据一些实施方案，接触角16为至少63°。根据一些实施方案，接触角16为至少64°。根据一些实施方案，接触角16为至少65°。根据一些实施方案，接触角16为至少66°。根据一些实施方案，接触角16为至少67°。根据一些实施方案，接触角16为至少68°。根据一些实施方案，接触角16为至少69°。根据一些实施方案，接触角16为至少70°。根据一些实施方案，接触角16为至少71°。根据一些实施方案，接触角16为至少72°。根据一些实施方案，接触角16为至少73°。根据一些实施方案，接触角16为至少74°。根据一些实施方案，接触角16为至少75°。根据一些实施方案，接触角16为至少76°。根据一些实施方案，接触角16为至少77°。根据一些实施方案，接触角16为至少78°。根据一些实施方案，接触角16为至少79°。根据一些实施方案，接触角16为至少80°。根据一些实施方案，接触角16为至少81°。根据一些实施方案，接触角16为至少82°。根据一些实施方案，接触角16为至少83°。根据一些实施方案，接触角16为至少84°。根据一些实施方案，接触角16为至少85°。根据一些实施方案，接触角16为至少86°。根据一些实施方案，接触角16为至少87°。根据一些实施方案，接触角16为至少88°。根据一些实施方案，接触角16为至少89°。根据一些实施方案，接触角16为至少80°。根据一些实施方案，接触角16为至少91°。根据一些实施方案，接触角16为至少92°。根据一些实施方案，接触角16为至少93°。根据一些实施方案，接触角16为至少94°。根据一些实施方案，接触角16为至少95°。根据一些实施方案，接触角16为至少96°。根据一些实施方案，接触角16为至少97°。根据一些实施方案，接触角16为至少98°。根据一些实施方案，接触角16为至少99°。根据一些实施方案，接触角16为至少100°。根据一些实施方案，接触角16为至少101°。根据一些实施方案，接触角16为至少102°。根据一些实施方案，接触角16为至少103°。根据一些实施方案，接触角16为至少104°。根据一些实施方案，接触角16为至少105°。根据一些实施方案，接触角16为至少106°。根据一些实施方案，接触角16为至少107°。根据一些实施方案，接触角16为至少108°。根据一些实施方案，接触角16为至少109°。根据一些实施方案，接触角16为至少110°。根据一些实施方案，接触角16为至少111°。根据一些实施方案，接触角16为至少112°。根据一些实施方案，接触角16为至少113°。根据一些实施方案，接触角16为至少114°。根据一些实施方案，接触角16为至少115°。根据一些实施方案，接触角16为至少116°。根据一些实施方案，接触角16为至少117°。根据一些实施方案，接触角16为至少118°。根据一些实施方案，接触角16为至少119°。根据一些实施方案，接触角16为至少120°。根据一些实施方案，接触角16为至少121°。根据一些实施方案，接触角16为至少122°。根据一些实施方案，接触角16为至少123°。根据一些实施方案，接触角16为至少124°。根据一些实施方案，接触角16为至少125°。根据一些实施方案，接触角16为至少126°。根据一些实施方案，接触角16为至少127°。根据一些实施方案，接触角16为至少128°。根据一些实施方案，接触角16为至少129°。根据一些实施方案，接触角16为至少130°。根据一些实施方案，接触角16为至少131°。根据一些实施方案，接触角16为至少132°。根据一些实施方案，接触角16为至少133°。根据一些实施方案，接触角16为至少134°。根据一些实施方案，接触角16为至少135°。根据一些实施方案，接触角16为至少136°。根据一些实施方案，接触角16为至少137°。根据一些实施方案，接触角16为至少138°。根据一些实施方案，接触角16为至少139°。根据一些实施方案，接触角16为至少140°。根据一些实施方案，接触角16为至少141°。根据一些实施方案，接触角16为至少142°。根据一些实施方案，接触角16为至少143°。根据一些实施方案，接触角16为至少144°。根据一些实施方案，接触角16为至少145°。根据一些实施方案，接触角16为至少146°。根据一些实施方案，接触角16为至少147°。根据一些实施方案，接触角16为至少148°。根据一些实施方案，接触角16为至少149°。根据一些实施方案，接触角16为至少150°。根据一些实施方案，接触角16为至少151°。根据一些实施方案，接触角16为至少152°。根据一些实施方案，接触角16为至少153°。根据一些实施方案，接触角16为至少154°。根据一些实施方案，接触角16为至少155°。根据一些实施方案，接触角16为至少156°。根据一些实施方案，接触角16为至少157°。根据一些实施方案，接触角16为至少158°。根据一些实施方案，接触角16为至少159°。根据一些实施方案，接触角16为至少160°。根据一些实施方案，接触角16为至少161°。根据一些实施方案，接触角16为至少162°。根据一些实施方案，接触角16为至少163°。根据一些实施方案，接触角16为至少164°。根据一些实施方案，接触角16为至少165°。根据一些实施方案，接触角16为至少166°。根据一些实施方案，接触角16为至少167°。根据一些实施方案，接触角16为至少168°。根据一些实施方案，接触角16为至少169°。根据一些实施方案，接触角16为至少170°。根据一些实施方案，接触角16为至少171°。根据一些实施方案，接触角16为至少172°。根据一些实施方案，接触角16为至少173°。根据一些实施方案，接触角16为至少174°。根据一些实施方案，接触角16为至少175°。根据一些实施方案，接触角16为至少176°。根据一些实施方案，接触角16为至少177°。根据一些实施方案，接触角16为至少178°。根据一些实施方案，接触角16为至少179°。根据一些实施方案，接触角16为至少180°。

图6是显示植入角膜20中的角膜嵌体 10的图。角膜嵌体 10可具有微滴形状，其具有前表面22和后表面24。角膜嵌体 10可在角膜的50%或更小（大约250 μm或更小）的深度处植入角膜，并安置在通过微型角膜刀或任何其它合适的手术器械创建的角膜20的基质床26上。例如，可通过在角膜20中切开瓣28、抬起瓣28以暴露出角膜20的内部、将角膜嵌体 10安置在内部的暴露区域上和将瓣28重新安放在角膜嵌体 10上来将角膜嵌体 10植入角膜20中。可使用激光（例如飞秒激光、机械角膜刀等）或由眼外科医师手动切割瓣28。当在角膜28中切开瓣28时，一小段角膜组织保持完好以制作瓣28的铰链（hinge），以便将瓣28准确地重新安放在角膜嵌体 10上。在将瓣28重新安放在角膜嵌体 10上之后，角膜20在瓣28周围愈合并将瓣28密封回角膜前表面的未切割外周部分。或者，可在角膜20中切出具有侧壁或屏障结构的囊袋或井（well），并经过角膜20中的小开口或“孔口（port）”将角膜嵌体10插入侧壁或屏障结构之间。

角膜嵌体 10通过改变角膜前表面的形状而改变角膜的屈光力。在图6中，术前角膜前表面由虚线30表示，由下方角膜嵌体 10导致的术后角膜前表面由实线32表示。

在其中将角膜嵌体安置在瓣下方的一些实施方案中，将嵌体10植入角膜中的大约100微米至大约200微米之间的深度。在一些实施方案中，将嵌体安置在大约130微米至大约160微米之间的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在100微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在101微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在102微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在103微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在104微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在105微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在106微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在107微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在108微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在109微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在110微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在111微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在112微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在113微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在114微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在115微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在116微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在117微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在118微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在119微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在120微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在121微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在122微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在123微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在124微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在125微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在126微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在127微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在128微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在129微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在130微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在131微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在132微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在133微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在134微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在135微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在136微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在137微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在138微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在139微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在140微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在141微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在142微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在143微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在144微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在145微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在146微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在147微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在148微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在149微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在150微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在151微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在152微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在153微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在154微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在155微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在156微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在157微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在158微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在159微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在160微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在161微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在162微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在163微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在164微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在165微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在166微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在167微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在168微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在169微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在170微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在171微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在172微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在173微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在174微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在175微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在176微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在177微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在178微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在179微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在180微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在181微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在182微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在183微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在184微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在185微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在186微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在187微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在188微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在189微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在190微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在191微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在192微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在193微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在194微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在195微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在196微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在197微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在198微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在199微米的深度。根据一些实施方案，将嵌体10安置在200微米的深度。根据一些实施方案，用于囊袋的角膜深度可能大于用于瓣的深度。根据一些示例性实施方案，由于用于囊袋的角膜深度大于用于瓣的深度，可能需要较厚的嵌体以实现屈光矫正。

角膜嵌体10的弹性（杨氏）模量可例如为0.18兆帕（“MPa”），公差为±0.06 MPa。但是，在一些实施方案中，角膜嵌体10的弹性模量可超过公差。根据一些实施方案，角膜嵌体10的弹性模量可为至少0.05 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的弹性模量可为至少0.06 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的弹性模量可为至少0.07 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的弹性模量可为至少0.08 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的弹性模量可为至少0.09 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的弹性模量可为至少0.10 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的弹性模量可为至少0.11 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的弹性模量可为至少0.12 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的弹性模量可为至少0.13MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的弹性模量可为至少0.14 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的弹性模量可为至少0.15 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的弹性模量可为至少0.16 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的弹性模量可为至少0.17 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的弹性模量可为至少0.18 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的弹性模量可为至少0.19 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的弹性模量可为至少0.20 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的弹性模量可为至少0.21 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的弹性模量可为至少0.22 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的弹性模量可为至少0.23 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的弹性模量可为至少0.24 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的弹性模量可为至少0.25 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的弹性模量可为至少0.26 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的弹性模量可为至少0.27 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的弹性模量可为至少0.28 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的弹性模量可为至少0.29 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的弹性模量可为至少0.30MPa。

角膜嵌体10的断裂伸长率可为58.30%，公差为±4.49%。但是，在一些实施方案中，角膜嵌体10的断裂伸长率可超过公差。根据一些实施方案，角膜嵌体10的断裂伸长率可为至少48%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的断裂伸长率可为至少49%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的断裂伸长率可为至少50%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的断裂伸长率可为至少21%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的断裂伸长率可为至少52%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的断裂伸长率可为至少53%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的断裂伸长率可为至少54%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的断裂伸长率可为至少55%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的断裂伸长率可为至少56%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的断裂伸长率可为至少57%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的断裂伸长率可为至少58%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的断裂伸长率可为至少59%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的断裂伸长率可为至少60%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的断裂伸长率可为至少61%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的断裂伸长率可为至少62%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的断裂伸长率可为至少63%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的断裂伸长率可为至少64%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的断裂伸长率可为至少65%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的断裂伸长率可为至少66%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的断裂伸长率可为至少67%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的断裂伸长率可为至少68%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的断裂伸长率可为至少69%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的断裂伸长率可为至少70%。

角膜嵌体10的拉伸强度（是指材料在张力下的抗断强度）可为0.07 MPa，公差为±0.02 MPa。在一些实施方案中，角膜嵌体的拉伸强度可超过公差。根据一些实施方案，角膜嵌体10的拉伸强度可为至少0.01 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的拉伸强度可为至少0.02 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的拉伸强度可为至少0.03 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的拉伸强度可为至少0.04 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的拉伸强度可为至少0.05 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的拉伸强度可为至少0.06 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的拉伸强度可为至少0.07 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的拉伸强度可为至少0.08 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的拉伸强度可为至少0.09MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的拉伸强度可为至少0.10 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的拉伸强度可为至少0.11 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的拉伸强度可为至少0.12 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的拉伸强度可为至少0.13 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的拉伸强度可为至少0.14 MPa。根据一些实施方案，角膜嵌体10的拉伸强度可为至少0.15 Mpa。

角膜嵌体10的反向散射（是指辐射或粒子经过180°角转向）可为0.90%，公差为±0.17%。但是，在一些实施方案中，角膜嵌体10的反向散射可超过公差。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.65%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.66%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.67%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.68%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.69%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.70%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.71%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.72%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.73%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.74%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.75%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.76%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.77%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.78%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.79%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.80%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.81%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.82%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.83%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.84%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.85%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.86%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.87%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.88%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.89%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.90%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.91%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.92%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.93%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.94%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.95%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.96%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.97%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.98%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少0.99%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少1.00%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少1.01%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少1.02%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少1.03%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少1.04%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少1.05%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少1.06%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少1.07%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少1.08%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少1.09%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少1.10%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少1.11%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少1.12%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少1.13%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少1.14%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的反向散射可为至少1.15%。

角膜嵌体10的透光率（是指电磁波的穿透运动）可为92.4%，公差为±0.95%。在一些实施方案中，角膜嵌体10的弹性模量可超过公差。根据一些实施方案，角膜嵌体10的透光率可为至少85.0%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的透光率可为至少86.0%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的透光率可为至少87.0%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的透光率可为至少88.0%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的透光率可为至少89.0%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的透光率可为至少90.0%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的透光率可为至少91.0%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的透光率可为至少92.0%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的透光率可为至少93.0%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的透光率可为至少94.0%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的透光率可为至少95.0%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的透光率可为至少96.0%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的透光率可为至少97.0%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的透光率可为至少98.0%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的透光率可为至少99.0%。根据一些实施方案，角膜嵌体10的透光率可为100.0%。

角膜嵌体10的形态（是指形式）可以是具有纳米孔隙的纤维状网络。根据一些实施方案，角膜嵌体10的纳米孔隙可具有至少0.1 μm的直径。根据一些实施方案，角膜嵌体10的纳米孔隙可具有至少0.2 μm的直径。根据一些实施方案，角膜嵌体10的纳米孔隙可具有至少0.3 μm的直径。根据一些实施方案，角膜嵌体10的纳米孔隙可具有至少0.4 μm的直径。根据一些实施方案，角膜嵌体10的纳米孔隙可具有至少0.5 μm的直径。根据一些实施方案，角膜嵌体10的纳米孔隙可具有至少0.6 μm的直径。根据一些实施方案，角膜嵌体10的纳米孔隙可具有至少0.7 μm的直径。根据一些实施方案，角膜嵌体10的纳米孔隙可具有至少0.8 μm的直径。根据一些实施方案，角膜嵌体10的纳米孔隙可具有至少0.9 μm的直径。根据一些实施方案，角膜嵌体10的纳米孔隙可具有至少1.0 μm的直径。根据一些实施方案，纳米孔隙可具有大约0.4 μm的直径。根据一些实施方案，角膜嵌体10的储存温度可为大约2℃–6℃，即大约2℃、2.5℃、3℃、3.5℃、4℃、4.5℃、5℃、5.5℃、6℃。

老花眼嵌体（Presbyopic Inlays）

根据一些实施方案，角膜嵌体10的直径比瞳孔的直径小以用于矫正老花眼。在一些实施方案中，将角膜嵌体10（例如直径1mm至3 mm）居中植入角膜以在角膜前表面上引入“效应”区，其小于角膜的用于提供近视力的光学区。在此，“效应”区是受角膜嵌体10影响的角膜前表面的区域。植入的角膜嵌体10提高角膜前表面在“效应”区内的曲率，由此提高角膜在“效应”区内的屈光焦度。由“效应”区外周的角膜区域提供远视力。

老花眼的特征在于，由于随年龄增长发生的晶状体的弹性损失，眼睛的提高其焦度以聚焦在近处物体上的能力下降。通常，老花眼患者需要老花眼镜以提供近视力。

图7显示根据本发明的一个实施方案，角膜嵌体10可如何在保持一定远视力的同时为受试者的眼睛提供近视力的实例。眼睛40包括角膜 42、瞳孔44、晶状体46和视网膜48。在这一实例中，将角膜嵌体10（未显示）居中植入角膜42以创建小直径“效应”区50。角膜嵌体10具有小于瞳孔44的直径以使所得“效应”区50的直径小于角膜42的光学区。“效应”区50通过提高角膜前表面的曲率和因此提高“效应”区50内的屈光焦度来提供近视力。“效应”区外周的角膜区域52提供远视力。

为了提高“效应”区50内的屈光焦度，角膜嵌体10的曲率高于植入前的角膜前表面的曲率以提高角膜前表面在“效应”区50内的曲率。角膜嵌体10可通过屈光指数高于角膜的屈光指数（n_角膜=1.376）而进一步提高“效应”区50内的屈光焦度。因此，“效应”区50内的屈光焦度的提高可归因于由角膜嵌体10引发的角膜前表面的变化或角膜前表面的变化与角膜嵌体10的屈光指数的组合。对于早期老花眼（例如大约45至55岁），近视力通常需要至少1屈光度。对于完全老花眼（例如大约60岁或更老），需要2至3个额外屈光度（diopters ofadditional power）。

角膜嵌体10的一个优点在于当集中于近处物体54时，瞳孔自然地变小（例如近点瞳孔缩小）以使角膜嵌体效果更有效。可通过增加近处物体的照明（例如打开阅读灯）实现角膜嵌体效果的进一步提高。

如图7中所示，由于嵌体小于瞳孔44的直径，来自远处物体58的光线56绕过嵌体并利用在“效应”区外周的角膜区域折射以在视网膜48上建立远处物体的图像。这对较大的瞳孔特别如此。在夜间，当远视力最重要时，瞳孔自然地变大，由此减轻嵌体效果并使远视力最大化。

受试者的自然远视力只有在受试者是正视眼（即不需要眼镜来获得远视力）时才能对焦。许多受试者屈光不正，需要近视或远视屈光矫正。尤其对于近视者，可通过近视激光原位角膜磨镶术（myopic Laser in Situ Keratomileusis）（“LASIK”）、激光角膜上皮磨镶术（Laser Epithelial Keratomileusis）（“LASEK”）、屈光性角膜切削术（Photorefractive Keratectomy）（“PRK”）或其它类似的角膜屈光手术提供远视力矫正。在远视力矫正手术完成后，可将角膜嵌体10植入角膜以提供近视力。由于LASIK需要制作瓣，角膜嵌体10可在LASIK手术的同时嵌入。角膜嵌体10也可在LASIK手术后嵌入角膜，因为瓣可重新打开。因此，角膜嵌体10可与其它屈光手术，如用于矫正近视或远视的LASIK结合使用。

图8是角膜前表面高度（微米）（y轴）vs. 距嵌体中心的半径（毫米）（x轴）的曲线图。该曲线图显示角膜前表面高度（微米）的变化和相应诱发的增加焦度（induced addedpower）（例如屈光度）。

图9是显示术前光学相干断层扫描术（“OCT”）和术后OCT的图。在术后OCT中，显示角膜嵌体10的示例性位置70。

嵌体的材料化学

根据一些实施方案，嵌体材料包含生物聚合物。根据一些实施方案，生物聚合物是合成自组装生物聚合物。根据一些实施方案，生物聚合物是天然存在的生物聚合物。示例性的天然存在的生物聚合物包括但不限于蛋白质聚合物、胶原、多糖和可光聚合化合物。由自组装的蛋白质聚合物合成的示例性蛋白质聚合物包括例如丝心蛋白、弹性蛋白、胶原及其组合。根据一些实施方案，合成自组装生物聚合物是合成胶原。根据一些实施方案，该胶原是胶原模拟肽。本文所用的术语“模拟物”是指含有模拟肽的功能的化学部分的化学品。例如，如果肽含有两个具有功能活性的带电化学部分，模拟物将两个带电化学部分置于空间定向和约束的结构中以在三维空间中保持带电化学功能。

根据一些实施方案，嵌体材料包含合成聚合物材料。根据一些实施方案，合成材料是光学透明材料。根据一些实施方案，合成材料是生物相容材料。根据一些实施方案，合成材料是亲水材料。根据一些实施方案，合成材料是低分子量营养素可透的材料以保持角膜健康。根据一些实施方案，合成材料是屈光材料。根据一些实施方案，合成材料是光学透明、生物相容、亲水、可透和屈光的。

示例性的生物相容的生物可降解聚合物包括但不限于聚丙交酯、聚乙交酯、聚(丙交酯-共-乙交酯)；聚(乳酸)；聚(乙醇酸)；聚(乳酸-共-乙醇酸)；聚(己内酯)；聚(原酸酯)；聚酐；聚(磷腈)；聚羟基烷酸酯；聚(羟基丁酸酯)；聚碳酸酯；酪氨酸聚碳酸酯；聚酰胺；聚酯酰胺；聚酯；聚(二氧环己酮)；聚(亚烷基烷基化物)（poly(alkylene alkylate)）；聚醚（如聚乙二醇PEG和聚环氧乙烷PEO）；聚乙烯基吡咯烷酮或PVP；聚氨酯；聚醚酯；聚缩醛；聚氰基丙烯酸酯；聚(氧乙烯)/聚(氧丙烯)共聚物；聚缩醛、聚缩酮；聚磷酸酯；(含磷)聚合物；聚磷酸酯（polyphosphoester）；聚羟基戊酸酯；聚草酸亚烷基酯；聚琥珀酸亚烷基酯；或聚(马来酸)。水溶性的生物相容聚合物聚(2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱)（PMPC）是在水溶液中能够形成比聚(乙二醇)（PEG）更紧凑的构象的两性离子聚合物。

示例性的不可降解的生物相容聚合物包括但不限于聚硅氧烷、聚乙烯醇和聚酰亚胺。

示例性的共聚物包含甲基丙烯酸羟乙酯和甲基丙烯酸甲酯，和与聚乙烯基吡咯烷酮（PVP，以提高保水力）)或乙二醇二甲基丙烯酸（EGDM）共聚的甲基丙烯酸羟乙酯。Nexofilcon A (Bausch & Lomb)是甲基丙烯酸2-羟乙酯和N-乙烯基吡咯烷酮的亲水共聚物。

包含亲水生物相容聚合物或生物聚合物或生物可降解聚合物的嵌段的示例性嵌段聚合物包括聚醚，包括聚乙二醇PEG；聚环氧乙烷PEO；聚环氧丙烷PPO、全氟聚醚（PFPE）和由其组合组成的嵌段共聚物。

根据一些实施方案，亲水聚合物包括水凝胶聚合物。水凝胶是通过一种或多种单体的聚合反应或通过键，如氢键的缔合和链之间的强范德华相互作用制成的水溶胀的交联聚合物结构，其以刚性固体和液体之间的状态存在。当在配制物中包含高分子量聚合物或高聚合物浓度时形成水凝胶。水凝胶通常包含各种聚合物。示例性的聚合物包含丙烯酸、丙烯酰胺和甲基丙烯酸2-羟乙酯（HEMA）。例如，高分子量的交联聚(丙烯酸)可作为Carbopol® (B.F./ Goodrich Chemical Co., Cleveland, OH)购得。聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA400）是长链亲水交联单体。在侧链中含有磷酰胆碱基团的甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱（MPC）是模拟细胞膜所含的磷脂极性基团的单体。可作为Pluronic® (BASF-Wyandotte,USA)购得的Polyoxamers是由被亲水部分（环氧乙烷）包围的中心疏水部分（聚氧丙烯）形成的热固性聚合物。(4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基吗啉盐酸盐（DMTMM）或N-3-(二甲基氨基丙基)-N’-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺（EDC/NHS）可用于合成透明质酸衍生物。参见D’Este, M.等人, Carbohydrate Polymers (2014) 108: 239-246。常用于眼科学的纤维素衍生物包括：甲基纤维素；羟乙基纤维素（HEC）、羟丙基纤维素（HPC）、羟丙基甲基纤维素（HPMC）和羧甲基纤维素钠（CMC Na）。表现出可经由CMP-CMP三螺旋结合（triple helix association）进一步偶联到生物活性分子的胶原模拟肽（CMP）的光交联聚(乙二醇)二丙烯酸酯（PEGDA）水凝胶描述在Stahl, PJ等人Soft Matter (2012) 8:10409-10418中。

根据一些实施方案，第一聚合物和第二聚合物包含一个或多个不同的非重复单元，例如端基，或在聚合物主链中的非重复单元。根据一些实施方案，第一聚合物和第二聚合物包含一个或多个不同的端基。例如，第一聚合物可具有比第二聚合物的一个或多个端基更极性的端基。根据一些这样的实施方案，单独存在的第一聚合物相对于第二聚合物（具有极性更小的端基）更亲水。根据一些这样的实施方案，第一聚合物包含一个或多个羧酸端基，第二聚合物包含一个或多个酯端基。

根据一些实施方案，嵌体材料包含聚合物基质。

根据一些实施方案，嵌体材料包含紫外线阻断剂。

角膜嵌体10可具有与天然角膜类似的性质，并可由水凝胶或其它透明生物相容材料制成。为了提高嵌体的光焦度，嵌体可由屈光指数高于角膜，例如>1.376的材料制成。

可用于制造角膜嵌体10的材料包括但不限于含有一种或多种非蛋白质氨基酸的自组装肽水凝胶（例如Thota, CK等人, Sci. Rep. 6: 31167；doi: 10.1038/srep31167(2016)）、与聚乙二醇（“PEG”）偶联的胶原模拟肽（“CMP”）、lidofilcon A（高水（>50%水）非离子水凝胶聚合物）、聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)（PolyHEMA）、聚砜、硅酮水凝胶聚合物、水等。

根据一些实施方案，角膜嵌体10的组合物包含水和与PEG偶联的CMP。根据一些实施方案，角膜嵌体10的组合物包含水、一种或多种亲水聚合物（例如PEG、MPC）和哺乳动物胶原。

根据一些实施方案，水含量可为80%-99%。根据一些实施方案，水含量为至少80%。根据一些实施方案，水含量为至少81%。根据一些实施方案，水含量为至少82%。根据一些实施方案，水含量为至少83%。根据一些实施方案，水含量为至少84%。根据一些实施方案，水含量为至少85%。根据一些实施方案，水含量为至少86%。根据一些实施方案，水含量为至少87%。根据一些实施方案，水含量为至少88%。根据一些实施方案，水含量为至少89%。根据一些实施方案，水含量为至少90%。根据一些实施方案，水含量为至少91%。根据一些实施方案，水含量为至少92%。根据一些实施方案，水含量为至少93%。根据一些实施方案，水含量为至少94%。根据一些实施方案，水含量为至少95%。根据一些实施方案，水含量为至少96%。根据一些实施方案，水含量为至少97%。根据一些实施方案，水含量为至少98%。根据一些实施方案，水含量为至少99%。根据一些实施方案，水含量例如为至少90%。

图10是显示水含量对嵌体屈光指数和固有焦度（intrinsic power）的屈光效应（refractive effect）的曲线图。如所见，随着水百分比提高，固有焦度提高，而嵌体屈光指数随着水百分比提高而降低。

制造

根据一些实施方案，可重复使用的模具包括第一半模和第二半模，第一半模包括与可聚合和/或可交联的含硅酮的嵌体形成组合物接触的第一模具表面，第二半模包括与嵌体形成组合物接触的第二模具表面。第一半模和第二半模可配置为彼此接合，以在第一模具表面和第二模具表面之间形成空腔。该空腔可界定待模制的嵌体的形状。

根据一些实施方案，可将聚合物注射到模具中，角膜嵌体然后通过适合于所用的特定聚合物的方法聚合，例如通过化学方法、通过使用交联剂的前体的相继交联、通过热方法或通过光聚合。在聚合后，可从模具中取出嵌体（脱模），将其洗涤并储存在含防腐剂的缓冲液中直至使用。

根据一些实施方案，将角膜嵌体铸造为平的、薄的圆盘。根据一些实施方案，将制造的嵌体铸造成半球形圆顶。根据一些实施方案，将制造的嵌体铸造成球面透镜。

当提供数值范围时，要理解的是，除非上下文清楚地另行规定，在该范围的上限和下限和该指定范围内的任何其它指定或居间值之间的以下限的单位的1/10为间隔的各居间值包括在本发明内。可独立地包括在这些较小范围内的这些较小范围的上限和下限也包括在本发明内，受制于该指定范围内的任何明确排除的界限。如果指定范围包括一个或两个界限，不包括这些包含的界限的任一个或两者的范围也包括在本发明中。

除非另行规定，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员的通常理解相同的含义。尽管在本发明的实践或测试中也可使用与本文中描述的那些类似或等效的任何方法和材料，但已经描述了示例性的方法和材料。本文提到的所有出版物经此引用并入本文以公开和描述与所引用的出版物相关的方法和/或材料。

必须指出，除非上下文清楚地另行规定，如本文和所附权利要求书中所用的单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数对象。

本文中讨论的出版物仅为它们在本申请的提交日之前的公开内容提供并且各自全文经此引用并入本文。本文中的任何内容不应被解释为承认本发明无权利用在先发明先于这些公开。此外，所提供的公开日可能不同于实际公开日，这可能需要单独确认。

实施例

提出下列实施例以向本领域普通技术人员提供如何制造和利用本发明的完整公开和描述，并且无意限制被本发明人视为其发明的范围，也无意表示以下实验是进行的所有或仅有的实验。已努力确保所用数值（例如量、温度等）的精确性，但应该考虑到一些实验误差和偏差。除非另行指明，份数为重量份，分子量为重均分子量，温度为℃，且压力等于或接近大气压。

实施例1. 评估在新西兰白兔中角膜植入各种嵌体材料后的角膜混浊（非-GLP）

背景. 该研究被设计为评估在兔中角膜植入各种嵌体材料后的角膜混浊。这种信息只能获自用嵌体材料处理过的活体系统。兔是基于历史数据和FDA要求的用于眼部研究的标准物种。被认为是用于评估研究终点的优选和最佳模型的新西兰白兔（NZW）已证实可用于眼科研究。它们的眼解剖学和生理学与人类相似，并且它们的眼睛具有相似的代谢途径。

A. 建议的研究持续时间: 5-6个月

B. 实验设计

1. 试验系统

物种: Oryctolagus cuiculus

品系: 新西兰白兔

性别: 雄性（都是相同性别）

体重: 在研究开始时大约3.5至4.5 kg

数量: 16

鉴别方法: 根据SOP的耳标和笼标签

最小驯化（Minimal acclimation）: 5天

2. 专门化动物饲养和/或束缚

(a) 禁食: 无

(b) 束缚: 将动物根据SOP手动束缚以利于检查

(c) 圈养: 动物在研究之前和研究期间单独圈养以降低来自笼伴侣的眼损伤的可能性。

C. 试验制品

试验制品

缩写

描述

ID No.

制造商

储存

失效期或复验期

1

PEG

聚乙二醇 (PEG)； 82%水含量；(直径: ~ 2.5 mm嵌体，厚度: ~ 40微米)

1386B

Ferentis

室温

N/A

2

MPC

2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱聚合物；82%水含量；(直径 - 2.5mm圆盘，直径: ~ 40微米)

1385A

Ferentis

冷藏在2-8℃

N/A

3

PEG-(CMP-RGD)-MPC

具有RGD基序-2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱的胶原模拟肽；80%水含量；(直径: ~ 2.5mm圆盘，厚度:~ 36微米)

1444A

Ferrentis

冷藏在2-8℃

N/A

4

PC-MPC

猪胶原/2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱(PC-MPC)聚合物；80%水含量；(直径: ~ 2.5 mm圆盘，厚度:~ 40微米)

1442B

Ferentis

冷藏在2-8℃

N/A

5

FIB-PEG-CMP-MPC

纤连蛋白-聚乙二醇-胶原模拟肽-2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱；80%水含量；(直径: ~ 2.5 mm圆盘，厚度: ~ 32微米)

1441

Ferrentis

冷藏在2-8℃

N/A

6.

Biotrue

22% Nesofilcon A；78%水含量；(直径: ~ 2.5 mm圆盘，厚度: ~ 45微米)’

TBD

Optics Medical

冷藏在2-8℃

N/A

7 对照制品1

PC-MPC

猪胶原/2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱(PC-MPC)聚合物；90%水含量；(直径: ~ 2.5 mm圆盘，厚度:~ 40微米)

1366B

Ferrentis

冷藏在2-8℃

N/A

8 对照制品2

Raindrop嵌体

Raindrop - 近视力嵌体；78%水含量；(直径: ~2.0 mm嵌体，厚度: ~ 34微米)

003450

Revision Optics

室温

2021-01-16

试验制品施用的细节

治疗前检查

在进行研究前，每只动物将接受由研究主管或副主管进行的眼科检查（裂隙灯生物显微镜检查和间接检眼镜检查）。根据改良McDonald-Shadduck评分系统（附录A）对眼部发现进行评分。对于所有变量，研究中的验收标准是分数“0”。

麻醉

通过IM注射含有氯胺酮（最多大约50 mg/kg）、格隆溴铵（0.01 mg/kg，IM）和甲苯噻嗪（最多大约10 mg/kg）的混合物来麻醉动物。阿替美唑盐酸盐（最多1 mg/kg）可用作逆转剂。在注射操作前，将一至两滴局部盐酸丙美卡因麻醉剂（0.5%）施加到动物的眼睛。如果需要，在手术期间可使用额外的局部眼部麻醉给药。

用于去除瞬膜的手术操作

由于瞬膜或第三眼睑能够推出试验制品，每只兔子在放置膜之前从双眼去除瞬膜。由于人没有瞬膜，这些膜的去除提供更接近地模仿人眼的模型。在试验制品施用前至少10天去除瞬膜。

将动物如上所述麻醉。将每只兔子的双眼都用必妥碘（betadine）清洁，然后用平衡盐溶液（BSS）冲洗。在手术操作前，将一至两滴局部盐酸丙美卡因麻醉剂（0.5%）施加到动物每只眼睛的瞬膜上。

用一对镊子抓住瞬膜，并用一对止血钳轻轻夹住其底部。在夹紧大约1至2分钟后，移除夹具，并根据SOP ASI-112用剪刀沿着夹紧线切除瞬膜。可将该区域吸干并用局部庆大霉素（0.3%）和neodecadron（1至2滴）给药。将对侧眼睛用相同程序去除其瞬膜。在去除瞬膜后立即局部施加三联抗生素软膏一次。兔子术后恢复如SOP ASI-079、ASI-057和ASI-102（如果需要放置导管）中所述。如果主治兽医认为必要，在去除瞬膜后可一次注射丁丙诺啡（0.02至0.05 mg/kg，IM/SC）。任何镇痛治疗将同等施用于所有研究动物。

在手术后的第二天，检查动物以确保没有术后并发症。动物在术后接受三联抗生素软膏长达3天。如果主治兽医认为必要，可给予额外的丁丙诺啡（这可多于一次）。如果发生术后并发症，将咨询研究主管和/或兽医人员关于维持动物健康和福利的适当行动过程。在如下所述施用试验制品前，允许眼睛愈合至少10天。

用于施用试验制品的手术操作

根据表1中的研究设计，在第0天将试验制品植入所有研究动物的双眼角膜中。植入手术将由指定的外科医师执行。激光器、微型角膜刀和外科手术用品将由主办方提供。

将动物如上所述麻醉。用必妥碘清洁眼睛，然后用BSS冲洗。

使用激光或微型角膜刀在每个角膜中切出瓣或假囊袋。手术类型标注在研究数据中。

将用于每只眼睛的适当嵌体插入瓣或假囊袋中。将嵌体用25%荧光素（由主办方提供）染色以促进在植入手术的过程中的可视化。

在手术操作后，将动物根据ASC SOP从麻醉中恢复。

如果研究主管和/或主治兽医认为必要，在外科手术后第1-3天施用镇痛药（例如丁丙诺啡[0.01至0.05 mg/kg，IM/SC ]）、抗生素（例如三联抗生素软膏或0.3%妥布霉素滴剂）和作为抗炎治疗的泼尼松龙。基于研究主管和/或主治兽医的判断，可视需要延长或以其它方式修改镇痛、抗炎和/或抗生素方案。任何这样的处理将被记录在原始数据中。

安全预防措施

采用标准实验室安全程序操作试验制品。具体地，在准备和施用剂量时穿戴手套和实验服以及适当的动物饲养服装。

表1. 研究设计

OD: 右眼；OS: 左眼

*手术类型（激光瓣、激光假囊袋或微型角膜刀瓣）可根据主办方的判断改变

¥ 仅用于基线的间接检眼镜检查

# 可根据主办方的判断增加在第180(±4)天后对一些或所有动物进行每月检查的任选扩展

α在形成角膜损伤的情况下，可更早对动物实施安乐死并收集组织。

关键研究参数的活体观察（In-Life Observations）和测量概要显示在附录A中。

体重

对动物在施用试验制品和终止前进行称重。

一般健康观察

对动物在整个研究期间在它们的笼内每天观察一次。观察每只动物的一般外观和行为的变化。任何异常观察结果将报告给研究主管。

从第0天开始并在整个研究期间持续每天进行一般健康观察并记录。健康观察包括评估眼部异常，如分泌物、肿胀或充血。

裂隙灯检查

在施用试验制品前的基线时、和在施用试验制品后的第7天、第30(±2)天、第60(±2)天、第90(±4)天、第120(±4)天、第150(±4)天和第180(±4)天进行裂隙灯检查。

根据主办方的判断，可作为任选扩展增加在第180(±4)天后的额外每月检查。

裂隙灯检查将由研究主管或副主管进行，并仅评估与角膜混浊/不透明相关的改良McDonald-Shadduck评分系统（附录A）的眼部观察变量。评估角膜混浊/不透明的严重程度（“角膜”）和面积（“角膜受累的表面积”）。

此外，检查包括根据附录B中呈现的研究专用评分系统（study-specific scoringsystem）的角膜混浊的评分。

OCT成像

在基线时和在第14(±1)天和第90(±4)天或在终止前拍摄光学相干断层扫描术（OCT）图像。可根据主办方的判断添加更多OCT时间点。

OCT将用于分析角膜横截面、装置放置和几何形状。拍摄图像以捕获在成像时注意到的任何眼部异常。OCT检查将由研究主管进行。所有拍摄的原始图像将提供给主办方。

动物可如上所述麻醉以便进行OCT成像。

计算和统计分析

数据将以表格形式呈现，并且不对在该研究的生命期过程中收集的数据进行计算或统计分析。

终止程序（Terminal Procedures）

过早死亡/计划外牺牲

如果动物在研究中死亡，尽可能接近地估计死亡时间并记录。动物可接受尸体剖检；如果这样，尽快进行尸体剖检。如果不能立即进行尸体剖检，将动物冷藏（不冷冻）以使组织自溶最小化。在与主办方讨论后，可对过早终止的动物进行尸体剖检，并标注主要器官发现。

如果动物如SOP ASI-023 Care and Use of Animals所定义的垂死，其如下所述安乐死，这符合ASC的动物人道政策。如果动物具有任何以下迹象，将被认为是垂死状况的指征：妨碍动物接近食物或水的行走障碍、过度体重减轻和消瘦（>20%）、缺乏身体或精神警觉、呼吸困难或不能保持直立。具有其它不太严重临床体征的动物将在与主治兽医和研究主管讨论后进行治疗（抗生素或镇痛药、流体等）或安乐死。任何替代终点（例如死亡、允许患病动物保持未治疗和存活（即垂死的终点）等）必须在研究文档中证明是合理的。

如果可能，可酌情（例如关于临床病理学参数）收集和分析血液或其它样本以帮助揭示不适/发病的原因。可对所有计划外牺牲的动物进行尸体剖检。如果这样，立即进行尸体剖检，或如果不能进行，将动物冷藏以使自溶最小化并在死亡后不迟于12小时进行尸体剖检。保存这一方案中列出的所有组织。

必须治疗和/或安乐死的具体眼部终点（ocular endpoints）是：

·眼部感染

·眼出血、充血

·表现为动物行为异常、疼痛和/或痛苦的视觉损伤

·眼球完整性的损失

·角膜损伤。

在研究期间动物死亡或安乐死的情况下，根据SOP进行终止程序。

安乐死

在第90(±4)天完成最后检查后，通过静脉注射商业巴比妥酸盐基安乐死溶液（大约150 mg/kg，以有效）对动物实施安乐死。如果存在角膜损伤的迹象，可能更早对动物实施安乐死并收集组织。根据主办方的判断，在每周检查下可能延长第90天(±4)的安乐死。安乐死操作将依照2013 American Veterinary Medical Association (AVMA) Guidelineson Euthanasia执行。

组织收集: 根据下述方法收集组织。

方法1

在安乐死后，立即用2%多聚甲醛（PFA）/磷酸盐缓冲盐水（PBS），pH 7.4灌注眼前房4分钟以固定角膜。使用手持注射器使用推拉技术（两个针，一个用于推入PFA，一个用于拉出房水）进行灌注。缓慢推/拉将用于维持眼睛的内部压力并避免损伤角膜。在灌注后，收取眼睛。使用手术刀穿刺和弯曲角膜剪切除角膜加上1-2 mm的角膜缘组织。剩余的眼睛将被丢弃。

将切离的角膜置于含有2% PFA的冷藏容器中。将容器密封以防止泄漏或蒸发，并立即置于湿冰上直至冷藏储存在2-8℃。

通过这种方法收集的样品将在收集的2天内通过隔夜运输（overnight shipment）在冷包装上（on cold packs）运送（以确保在收集的3天内收到样品）到主办方指定的实验室。

方法2

在安乐死后，立即收取眼睛。在修剪多余组织后，将整个眼球置于Davidson溶液中。如果需要，应该使用纱布垫使眼睛保持浸没以始终如一地固定。将眼球在Davidson溶液中48小时。然后从溶液中取出眼睛并置于70%乙醇中。

将通过这种方法收集的样品在70%乙醇溶液中运送到主办方指定的实验室。

收集总共32个角膜。

附录A. 改良MeDonald-Shadduek评分系统

(T. McDonald和J. A. Shadduck, “Eye irritation,” in Advances in ModernToxicology: Dermatoxicology, F. Marzulli和H. I. Maibach编辑, 第579-582页,Hemisphere Publishing Corporation, Washington, DC, USA, 1977)

检查:

使用裂隙灯观察以下这些：

·瞳孔反应

·结膜分泌物

·结膜充血

·结膜肿胀

·角膜

·角膜受累的表面积

·角膜翳

·房水闪辉

·房水细胞

·虹膜受累（Iris Involvement）

·晶状体。

使用间接检眼镜观察以下这些：

·玻璃体闪辉（Vitreous Flare）

·玻璃体细胞

·玻璃体出血

·视网膜脱离

·视网膜出血

·脉络膜/视网膜炎症。

通过使用三种溶液的一种扩大瞳孔，使动物为观察做准备。通常两滴阿托品、托吡卡胺或苯肾上腺素的眼用制剂是足够的。一般在研究方案中概述扩张器的选择。等待直到动物的瞳孔看起来扩大。可能需要最多60分钟实现瞳孔扩大。

瞳孔反应: 检查瞳孔区域中的任何阻塞（blockage）或迟钝反应。评分将如下进行：

0= 正常瞳孔反应

1= 迟钝或不完全的瞳孔反应

2= 没有瞳孔反应

3= 由于药理学阻滞（pharmacological blockage）没有瞳孔反应。

结膜分泌物: 分泌物被定义为来自眼睛的白灰色沉淀物。评分将如下进行：

0 = 正常。无分泌物。

1 = 分泌物超过正常，并存在于眼睛的内部，但不在眼睑或眼睑毛发上。

2 = 大量分泌物，容易观察到并已收集在眼睑和眼睑毛发上。

3 = 分泌物已经流过眼睑，以基本润湿眼睛周围皮肤上的毛发。

结膜充血: 充血导致眼睛的血管扩大。评分将如下进行：

0 = 正常。可能看起来苍白至粉红色，没有角膜缘周充血（perilimbalinjection）（除了在12:00和6:00位置），眼睑和眼球结膜的血管容易观察到。

1 = 潮红，微红色主要局限于眼睑结膜，伴有一些角膜缘周充血（perilimbalinjection），但主要局限于眼睛的下部和上部，4:00至7:00和11:00至1:00位置。

2 = 眼睑结膜的亮红色，伴有覆盖角膜缘周区域的周边的至少75%的角膜缘周充血（perilimbal injection）。

3 = 暗的深红色（beefy red color），眼球结膜和眼睑结膜都充血，还有明显的角膜缘周充血（perilimbal injection）并在结膜上存在瘀点。瘀点通常主要沿着瞬膜和上睑结膜。

结膜肿胀（是指结膜的肿胀）。评分将如下进行：

0 = 结膜组织正常或无肿胀

1 = 肿胀超过正常，没有眼睑外翻（通过注意上眼睑和下眼睑如正常眼睛中那样定位而容易辨别）；肿胀通常开始于内眼角附近的下盲管。

2 = 肿胀，下眼睑和上眼睑的正常近似（normal approximation）的错位；主要局限于上眼睑，以致在初始阶段，眼睑的misapproximation开始于上眼睑的部分外翻。在这个阶段，肿胀通常局限于上眼睑，在下盲管中有一些肿胀。

3 = 肿胀明确，上眼睑和下眼睑的部分外翻基本相等。这可通过正面观察动物并注意眼睑的位置而容易地观察到；如果眼缘不能碰到，则已经发生外翻。

4 =上眼睑的外翻明显，而下眼睑的外翻不那么明显。难以收回眼睑并观察到角膜缘周区域。

角膜: 检查角膜的任何异常。评分将如下进行：

0= 正常角膜

1 = 透明度的一定损失。仅累及上皮和/或基质的前半部。下方结构清楚可见，尽管一些混浊可能是显而易见。

2 = 累及基质的整个厚度。在漫射照明下，下方结构几乎不可见（仍可观察到耀斑（flare）、虹膜、瞳孔反应和晶状体）。

3 = 累及基质的整个厚度。在漫射照明下，无法看到下方结构。

角膜受累的表面积: 检查眼睛在基质区域中的混浊。评分将如下进行：

0= 正常

1= 1-25%的基质混浊面积

2= 26-50%的基质混浊面积

3= 51-75%的基质混浊面积

4= 76%-100%的基质混浊面积。

角膜翳: 检查角膜的血管化。评分将如下进行：

0 = 无角膜翳（角膜的血管化）

1 = 存在血管化，但血管尚未侵入整个角膜周长。

2 = 血管已围绕整个角膜表面侵入2 mm或更多。

房水闪辉: 血-房水屏障的破坏。场尺寸是1 mm x 1 mm裂隙光束。评分将如下进行（基于Jabs DA等人, 2005）:

0=无

1= 微弱

2= 中等（虹膜和晶状体细节清晰）

3= 显著（虹膜和晶状体细节模糊）

4= 强（血纤蛋白或塑性房水）。

房水细胞: 房水中的细胞观察。场尺寸是1 mm x 1 mm裂隙光束。评分将如下进行（基于Jabs DA等人, 2005):

0=无

0.5= 痕量(1-5)

1=6-15

2=16-25

3=26-50

4=>50。

虹膜受累（Iris Involvement）: 检查虹膜的血管充血。评分将如下进行：

0 = 没有任何血管充血的正常虹膜。

1 = 二级血管而非三级血管的最小化充血（Minimal injection）。通常均匀，但在12:00至1:00或6:00位置可具有较高强度。如果局限于这一区域，则三级血管必须明显充血。

2 = 三级血管的最小化充血（Minimal injection）和二级血管的最小化至中等充血。

3 = 二级血管和三级血管的中等充血（Moderate injection），伴有虹膜基质的轻微肿胀（虹膜表面看起来轻微皱褶，通常主要在3:00和9:00位置附近）。

4 = 二级血管和三级血管的显著充血（Marked injection），伴有虹膜基质的显著肿胀。虹膜看起来皱褶；可能伴有前房出血（前房积血）。

晶状体: 观察晶状体的任何白内障。评分将如下进行：

0= 晶状体清晰

1= 前部（皮质/囊）

2= 核

3= 后部（皮质/optical）

4= 赤道部（Equatorial）。

玻璃体闪辉（Vitreous Flare）: 玻璃体液的不透明或模糊。评分将如下进行（基于Opremcak EM，2012）:

0=无（神经纤维层[NFL]清晰可见）

1=微弱（视神经和血管清晰，NFL混浊）

2=中等（视神经和血管混浊）

3=显著（视神经仅可见）

4=强（视神经不可见）。

玻璃体细胞: 玻璃体液中的细胞观察。评分将如下进行（基于Opremcak EM，2012）:

0= 痕量(0-10)

1=11-20

2=21-30

3=31-100

4=>100。

玻璃体出血: 观察玻璃体的任何出血。评分将如下进行：

0=无

1=1-25%

2=26-50%

3=51-75%

4=76-100%。

视网膜脱离: 在视网膜脱离过程中，来自小视网膜血管的出血可能模糊通常充满玻璃体液的眼睛内部。评分将如下进行：

0 = 无

1 = 孔源性（当视网膜下液积聚在神经感觉视网膜与下方视网膜色素上皮之间的潜在空间中时发生视网膜脱离）。

2 = 渗出性（由于炎症、损伤或血管异常导致流体积聚在视网膜下方而发生，不存在洞、撕裂或破裂）。

3 = 牵引性（当由损伤、炎症或新血管形成造成的纤维或纤维血管组织从视网膜色素上皮拉动感觉视网膜时发生）。

视网膜出血: 视网膜血管的异常出血。评分将如下进行：

0=无

1=1-25%

2=26-50%

3=51-75%

4=76-100%。

脉络膜/视网膜炎症: 视网膜和/或脉络膜的炎症。评分将如下进行：

0 = 无

l= 轻度

2 = 中等

3 = 重度。

参考文献:

Jabs DA, Nussenblatt RB, Rosenbaum JT, Standardization of UveitisNomenclature (SUN) Working Group (2005). Standardization of uveitis nomenclature for reporting clinical data. Results of the First International Workshop. American Journal of Ophthalmology 140(3): 509-516.

Opremcak EM (2012). Uveitis: A Clinical Manual for OcularInflammation. New York: Springer Science + Business Media.

附录B: 角膜混浊评分

混浊等级基于用于将PRK后的混浊分级的标度，Arch. Ophthalmology (1992)(110): 1286-1291:

透明（等级0）: 散发的、外周微弱混浊，（CLEAR CENTER），用漫射裂隙灯光束不可见，用倾斜或裂隙光束最低限度可见。不影响视力。

痕量混浊（等级1）: 痕量混浊覆盖嵌体的中周（mid-peripheral）和中心。使用漫射照明难以看见，通过宽切向照明可见。可能伴有近视漂移、hear point减少、视觉症状（眩光和晕轮）

轻度（等级2）

中等（等级3）。

尽管已参考其具体实施方案描述了本发明，但本领域技术人员应该理解的是，可作出各种改变并可用等效物取代而不背离本发明的真实精神和范围。此外，可作出许多修改以使特定情况、材料、物质组成、方法、一个或多个方法步骤适应本发明的客观精神和范围。所有这样的修改意图在所附权利要求书的范围内。

Claims

1.一种治疗老花眼的方法，其包括在哺乳动物受试者的角膜中放置高水含量的角膜嵌体装置，所述角膜嵌体装置包括一定的厚度、直径、平坦或类似平坦的底部和圆顶或微滴形顶部，所述圆顶或微滴形顶部与所述底部形成接触角，其中所述角膜嵌体装置在放置于角膜中时有效地：改变角膜前表面的形状，和提高眼睛的增加其焦度以聚焦在近处物体上的能力，同时与对照物相比降低形成角膜混浊的风险。

2.权利要求1的方法，其中角膜嵌体装置的放置是通过在角膜中切割角膜瓣和将嵌体安置在瓣下方。

3.权利要求1的方法，其中角膜嵌体装置的放置是通过将嵌体装置安置在形成于角膜中的囊袋内。

4.权利要求1的方法，其中角膜嵌体装置的放置是在角膜中的大约100微米至大约200微米的深度处，包括端点。

5.权利要求1的方法，其中角膜嵌体装置的放置是在角膜中的大约130微米至大约160微米的深度处，包括端点。

6.权利要求1的方法，其中所述接触角在1°至180°之间。

7.权利要求1的方法，其中角膜嵌体的厚度为至少25微米、至少26微米、至少27微米、至少28微米、至少29微米、至少30微米、至少31微米、至少32微米、至少33微米、至少34微米、至少35微米、至少36微米、至少37微米、至少38微米、至少39微米、至少40微米、至少41微米、至少42微米、至少43微米、至少44微米、至少45微米、至少46微米、至少47微米、至少48微米、至少49微米、至少50微米、至少51微米、至少52微米、至少53微米、至少54微米、至少55微米、至少56微米、至少57微米、至少58微米、至少59微米、至60微米。

8.权利要求5的方法，其中角膜嵌体的厚度为至少32微米、至少33微米、至少34微米、至少35微米、至少36微米、至少37微米、至少38微米、至少39微米、至少40微米、至少41微米、至少42微米、至少43微米、至少44微米、至少45微米、至少46微米、至少47微米、至少48微米、至少49微米、至50微米。

9.权利要求1的方法，其中角膜嵌体装置的直径为至少1 mm、至少1.1 mm、至少1.2 mm、至少1.3 mm、至少1.4 mm、至少1.5 mm、至少1.6 mm、至少1.7 mm、至少1.8 mm、至少1.9 mm、至少2.0 mm、至少2.1 mm、至少2.2 mm、至少2.3 mm、至少2.4 mm、至少2.5 mm、至少2.6 mm、至少2.7 mm、至少2.8 mm、至少2.9 mm或至少 3.0 mm。

10.权利要求1的方法，其中角膜嵌体装置包含水、亲水聚合物和蛋白质。

11.权利要求10的方法，其中所述蛋白质是分离蛋白质、重组蛋白质、合成蛋白质或拟肽。

12.权利要求10的方法，其中所述亲水聚合物包含聚乙二醇（“PEG”）、聚(2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱)（MPC）或两者。

13.权利要求1的方法，其中所述角膜嵌体的水含量为至少80%、至少81%、至少82%、至少83%、至少84%、至少85%、至少86%、至少87%、至少88%、至少89%、至少90%、至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%。

14.权利要求1的方法，其中所述角膜嵌体装置是光学透明、生物相容、可透和屈光的。

15.具有高水含量的角膜嵌体装置用于治疗哺乳动物受试者的老花眼的用途，所述角膜装置包括一定的厚度、直径、平坦或类似平坦的底部和圆顶或微滴形顶部，所述圆顶或微滴形顶部与所述底部形成接触角，其中所述嵌体装置在放置于角膜中时有效地改变角膜前表面的形状和提高眼睛的增加其焦度以聚焦在近处物体上的能力，同时与对照物相比降低形成角膜混浊的风险。

16.权利要求15的用途，其中角膜嵌体装置的放置是通过在角膜中切割角膜瓣和将嵌体安置在瓣下方。

17.权利要求15的用途，其中角膜嵌体装置的放置是通过将嵌体装置安置在形成于角膜中的囊袋内。

18.权利要求15的用途，其中角膜嵌体装置的放置是在角膜中的大约100微米至大约200微米的深度处，包括端点。

19.权利要求15的用途，其中角膜嵌体装置的放置是在角膜中的大约130微米至大约160微米的深度处，包括端点。

20.权利要求15的用途，其中所述接触角在1°至180°之间。

21.权利要求15的用途，其中角膜嵌体的厚度为至少25微米、至少26微米、至少27微米、至少28微米、至少29微米、至少30微米、至少31微米、至少32微米、至少33微米、至少34微米、至少35微米、至少36微米、至少37微米、至少38微米、至少39微米、至少40微米、至少41微米、至少42微米、至少43微米、至少44微米、至少45微米、至少46微米、至少47微米、至少48微米、至少49微米、至少50微米、至少51微米、至少52微米、至少53微米、至少54微米、至少55微米、至少56微米、至少57微米、至少58微米、至少59微米、至60微米。

22.权利要求15的用途，其中角膜嵌体的厚度为32微米至50微米，包括端点，即至少32微米、至少33微米、至少34微米、至少35微米、至少36微米、至少37微米、至少38微米、至少39微米、至少40微米、至少41微米、至少42微米、至少43微米、至少44微米、至少45微米、至少46微米、至少47微米、至少48微米、至少49微米或50微米。

23.权利要求15的用途，其中角膜嵌体装置的直径为至少1 mm、至少1.1 mm、至少1.2mm、至少1.3 mm、至少1.4 mm、至少1.5 mm、至少1.6 mm、至少1.7 mm、至少1.8 mm、至少1.9mm、至少2.0 mm、至少2.1 mm、至少2.2 mm、至少2.3 mm、至少2.4 mm、至少2.5 mm、至少2.6mm、至少2.7 mm、至少2.8 mm、至少2.9 mm或至少 3.0 mm。

24.权利要求15的用途，其中所述角膜嵌体装置包含水、亲水聚合物和蛋白质。

25.权利要求24的用途，其中所述蛋白质是分离蛋白质、重组蛋白质、合成蛋白质或拟肽。

26.权利要求24的用途，其中所述亲水聚合物包含聚乙二醇（“PEG”）、聚(2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱)（MPC）或两者。

27.权利要求15的用途，其中所述角膜嵌体的水含量为至少80%、至少81%、至少82%、至少83%、至少84%、至少85%、至少86%、至少87%、至少88%、至少89%、至少90%、至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%。

28.权利要求15的用途，其中所述角膜嵌体装置是光学透明、生物相容、可透和屈光的。