Учёные тестируют коррекцию зрения без лазера и разрезов: электрический ток вместо LASIK

Сотни тысяч американцев ежегодно проходят процедуры коррекции зрения, включая LASIK, при котором лазер используется для изменения формы роговицы и улучшения фокусировки света. Однако исследователи из Occidental College и Калифорнийского университета в Ирвайне изучают принципиально иной подход, который не требует удаления ткани.

Как работает новый метод

Метод называется электромеханическое переформирование (EMR). Вместо физического удаления ткани, как при LASIK, EMR использует небольшой электрический потенциал для временного изменения химической среды внутри ткани.

Роговица содержит большое количество коллагена — структурного белка, который также встречается в коже, хрящах и сухожилиях. В тканях, богатых коллагеном, электрически заряженные компоненты притягиваются друг к другу и помогают удерживать структуру в жёском состоянии. Применение электрического потенциала изменяет pH ткани, делая её более кислой и временно ослабляя электрические взаимодействия, которые сохраняют жёсткость структуры. Во время этого короткого окна ткань становится легче переформировать. Когда pH возвращается к норме, взаимодействия восстанавливаются, и ткань остаётся в новой форме.

Испытания на кроличьих глазах

Для экспериментов исследователи создали специализированные платиновые контактные линзы, которые действуют как формы для желаемой формы роговицы. Линзы помещали на кроличьи глазные яблоки, погружённые в физиологический раствор, имитирующий естественные слёзы. Платина проводит электричество, поэтому линза также функционировала как электрод.

Когда применялся небольшой электрический потенциал, он производил тщательно контролируемое изменение pH внутри роговицы. Примерно за минуту кривизна роговицы смещалась, чтобы соответствовать форме платиновой линзы.

Исследователи протестировали метод на 12 кроличьих глазах. Десять были обработаны так, как если бы они имели миопию, или близорукость. В каждом из этих близоруких глаз EMR изменил роговицу достаточно, чтобы достичь предполагаемой фокусирующей способности. Критически важно, что клетки в обработанных глазах пережили процедуру — исследователи достигли этого, тщательно контролируя градиент pH, чтобы химические изменения были достаточно большими для переформирования роговицы без чрезмерного повреждения.

Потенциальные преимущества

Время, необходимое для EMR — примерно одна минута — сопоставимо с лазерной частью LASIK, но экспериментальный метод EMR не требует разреза и потенциально может использовать более простое и менее дорогостоящее оборудование. Профессор химии Occidental College Майкл Хилл описывает LASIK как «просто причудливый способ проведения традиционной хирургии» — это всё ещё вырезание ткани, просто вырезание лазером.

В отдельных тестах исследователи обнаружили, что EMR может обратить вспять некоторые вызванные химией помутнения роговицы — состояние, которое в настоящее время поддаётся лечению только полной трансплантацией роговицы. Если этот результат подтвердится в будущих исследованиях, метод может иметь применение за пределами обычной коррекции зрения.

Ранняя стадия разработки

Несмотря на обнадёживающие результаты, исследователи подчёркивают, что EMR остаётся на очень ранней стадии. Ранее исследователи использовали EMR для переформирования богатых хрящами кроличьих ушей и для модификации рубцов и кожи у свиней. Роговица была особенно интригующей мишенью, потому что её точная кривизна определяет, насколько эффективно глаз фокусирует свет.

Это данные исследования, а не медицинский совет.