全球有超过 20 个研究团队正在竞相开发商业可用的仿生眼。每种设计的技术细节略有不同，但面临的挑战却是一样的：创造一种足够小巧、能够安装在眼内的有效装置，为该装置供电，并将信号从探测器传递到大脑。大多数仿生眼已在动物模型中进行试验，至少有四种已进入人体临床试验。
许多仿生眼项目，包括 Second Sight 和 Retina Implant，都采用了相同的基本解决方案来克服这些挑战。摄像头或硅探测器收集光线，然后将电信号传递给患者受损眼睛中存活的细胞。视网膜细胞将这些信号处理为视觉信息，并将其传递给大脑。眼科医生兼德国 EPIRET 仿生眼开发团队成员 Peter Walter 表示，这类装置类似于人工耳蜗，它通过刺激内耳神经元来恢复聋人的听力——但耳朵比眼睛更容易处理。“很容易接触到耳蜗中的神经元。在视网膜中，情况要复杂得多，因为有更多的神经元参与生成信号的过程。”
科学家主要依靠两种方法来实现良好的连接。EPIRET 等装置以“视网膜上”的配置方式放置在视网膜顶部，与神经节细胞接触。其他装置，例如波士顿视网膜植入项目开发的假体，则嵌入视网膜层下方。目前尚不清楚哪种方法能够实现最佳连接。波士顿项目联合创始人 Joseph Rizzo 表示，视网膜上阵列虽然手术植入更容易，但通常只用一颗钉子固定在视网膜上，并且无法完全贴合其表面，这会使刺激神经元所需的电量增加数倍。
供电和分辨率是另外两个挑战，它们之间存在权衡。在一些假体中，供电线缆会穿过眼白，可能成为感染的途径。Walter 表示，EPIRET 是首个解决此问题的成功人体植入物；它的电极通过无线射频信号供电，该信号由植入眼前的微型电源线圈转换为电流。由于该线圈完全位于眼内，EPIRET 阵列不能做得很大。目前的版本最多只能支持 25 个电极，这限制了视觉分辨率为 25 像素。波士顿视网膜植入项目和 Second Sight 阵列的最新版本也采用无线供电，但通过将更大的接收线圈放置在眼部侧面或前方，它们可以容纳更多的电极（分别为 200 和 64 个）。
绕过这些问题的一种方法是完全摒弃视网膜假体。由 Sheila Nirenberg 领导的康奈尔大学医学院团队采用光遗传学技术，该技术允许通过基因疗法来控制神经元。与其他假体一样，可穿戴摄像头对图像进行数字化处理，但在这里，它实际上会将视觉场景转换为大脑原生的神经语言。一种感光蛋白被插入神经节细胞，从而可以通过闪烁灯光代码将数据从摄像头传输到细胞。该技术迄今为止仅在小鼠身上进行过测试，但希望通过使用大脑自身的语言，可以创建更清晰、更锐利的图像。
目前还没有人能够创造出媲美健康眼睛性能的仿生眼。到目前为止，最好的视网膜植入物只能帮助受试者辨认大型物体或分辨信用卡大小的字母。但如今视网膜植入物的粗糙状态可能会迅速改变。20 世纪 80 年代的第一批人工耳蜗只能帮助聋人唇读。现在，佩戴者可以进行电话交谈，甚至听音乐。Nirenberg 预测，到本十年末，视网膜假体技术可能会让患者能够识别朋友的面孔——这是一个重大的进步。“一旦你能认出面孔，你就几乎能看得清楚了，很可能可以独立生活，”她说。
