Многие из нас сталкивались с необходимостью корректировать зрение. Только в Соединённых Штатах примерно у шести миллионов человек диагностировано нарушение зрения, а ещё один миллион — полностью слеп.
Чтобы избежать ношения очков и контактных линз, многие обращаются к более радикальным методам коррекции зрения, включая популярную процедуру LASIK. Однако на горизонте может появиться новый метод коррекции зрения (не связанный с зубами), который сможет сделать то же самое без побочных эффектов. Он был недавно представлен на ежегодной встрече Американского химического общества.
Что такое LASIK?
LASIK (или Laser-Assisted In Situ Keratomileusis) — это хирургическая процедура, в которой используется лазер для изменения формы роговицы и коррекции зрения. Роговицы человека — это куполообразные прозрачные структуры, расположенные в передней части глаза. Они преломляют поступающий свет и фокусируют его на сетчатке. Если роговица деформирована, она неправильно фокусирует свет, размывая изображение, которое пытается интерпретировать мозг.
Во время LASIK специализированные лазеры удаляют точные участки ткани, чтобы изменить форму роговицы. Это очень распространённая процедура, которая считается малорискованной. Однако у неё есть некоторые негативные побочные эффекты, включая боль в глазах, сухость глаз и появление ореолов. Кроме того, у процедуры есть ограничения и риски, поскольку разрезание роговицы может нарушить структурную целостность глаза.
«LASIK — это просто модный способ проведения традиционной операции. Это всё равно что вырезать ткань — только с помощью лазера», — сказал Майкл Хилл, профессор химии в Западном колледже, который работает над новым способом коррекции зрения без LASIK.
Электромеханическое изменение формы
Процедура, которую исследуют Хилл и его коллега Брайан Вонг, может достичь той же цели изменения формы роговицы без разреза. Она использует процесс, известный как электромеханическое изменение формы (EMR). Ранее EMR применялся для изменения формы ушей кроликов с большим количеством хряща, а также для изменения шрамов и кожи у свиней.
«Весь эффект был обнаружен случайно», — объясняет Вонг, профессор и хирург Калифорнийского университета в Ирвайне. «Я рассматривал живые ткани как поддающиеся формовке материалы и обнаружил этот процесс химической модификации».
В организме человека ткани, содержащие коллаген, такие как роговицы, удерживаются вместе, как магнитом, с помощью противоположно заряженных компонентов. Эти ткани содержат много воды. Подача электрического напряжения на такие водянистые ткани снижает pH, делая их более кислыми. При изменении pH жёсткие связи внутри ткани ослабевают, и форма становится более податливой. Если исходный pH восстановить, ткань зафиксируется в новой форме.
В экспериментальной процедуре команда сконструировала специализированные платиновые контактные линзы. Линзы служили шаблоном для правильной формы роговицы. Они поместили линзу на глаз кролика в физиологическом растворе, имитирующем естественные слёзы. Когда команда подала небольшое напряжение, платиновая линза вызвала необходимое изменение pH. Примерно через 60 секунд роговица приняла форму линзы.
Процедура заняла примерно столько же времени, сколько и LASIK, но с меньшим количеством шагов, менее дорогим оборудованием и без разрезов в глазу.
Команда повторила эту процедуру на 12 отдельных глазах кроликов. Десять глаз, которые изучала команда, были обработаны так, как если бы у них была миопия (близорукость). Теоретически зрение во всех 10 «миопических» глазах было улучшено, поскольку была исправлена целевая фокусирующая способность глаза. Клетки в этих экспериментальных глазах также пережили лечение, поскольку градиент pH тщательно контролировался.
Кроме того, другие эксперименты показали, что этот метод может быть способен устранить некоторую помутнение роговицы.
На ранней стадии
Хотя это многообещающе, важно помнить, что эта работа находится на самой ранней стадии. Команда планирует провести детальные и точные исследования на животных, включая тесты на живом кролике, а не только на его глазу.
Команда также планирует определить типы проблем со зрением, которые можно исправить с помощью EMR, такие как близорукость, дальнозоркость и астигматизм.
«Предстоит долгий путь от того, что мы сделали, до клиники», — говорит Хилл. Если команде удастся дойти до операционной, это лечение может стать менее дорогостоящим и навсегда избавить от размытого зрения.