Ученые разрабатывают метод коррекции зрения без хирургического вмешательства, такого как LASIK
Представьте, что вы можете исправить зрение менее чем за минуту — без лазеров, скальпелей и боли. Ученые разработали новый неинвазивный метод, который позволяет изменить форму роговицы с помощью слабого электрического тока и временного изменения уровня pH. В ходе первых испытаний этот метод позволил избавиться от близорукости без традиционной операции и может стать самым радикальным достижением в области коррекции зрения со времен LASIK.
Исследователи из Оксидентал-колледжа и Калифорнийского университета в Ирвайне подробно описали этот новый метод, позволяющий изменять форму роговицы с помощью слабого электрического потенциала. Он известен как электромеханическое изменение формы (ЭМИФ). Результаты исследования были представлены на осенней конференции Американского химического общества в 2025 году.
Роговица — это прозрачная куполообразная поверхность в передней части глаза, которая действует как прозрачное окно и помогает фокусировать падающий свет. Она состоит из плотно расположенных коллагеновых волокон и должна быть прочной и гладкой. Когда свет попадает в глаз, роговица становится первой линзой, на которую он попадает, и именно здесь происходит большая часть преломления света (рефракции), чтобы сфокусировать его на сетчатке в задней части глаза. Однако если роговица имеет неправильную форму, это приводит к таким заболеваниям, как близорукость (миопия) и дальнозоркость (гиперметропия).
.webp "Иллюстрация ЭМИ")
Иллюстрация ЭМИ
Для тех, кто хочет отказаться от корректирующих линз, основным вариантом является операция LASIK (лазерный кератомилёз in situ), при которой с помощью лазера изменяется форма роговицы за счёт удаления микроскопических участков ткани под тонким лоскутом, что позволяет свету правильно фокусироваться на сетчатке. Несмотря на то, что у тех, кому подходит этот метод лечения, LASIK имеет высокий процент успеха — около 95 % пациентов избавляются от очков уже через несколько дней после восстановления после операции, — этот метод дорогостоящий и инвазивный, а разрез на роговице нарушает структурную целостность глаза.
«ЛАСИК — это просто усовершенствованный способ проведения традиционной операции, — сказал ведущий исследователь и докладчик Майкл Хилл, профессор химии в Оксидентал-колледже. — Это всё та же резекция тканей, только с помощью лазера».
.webp "С помощью электромеханической коррекции удалось выровнять роговицу кролика")
С помощью электромеханической коррекции удалось выровнять роговицу кролика, показанную в поперечном сечении, изменив её первоначальную форму (белая линия) на скорректированную (жёлтая линия)
Хилл и его коллеги предлагают воздействовать на состав роговицы, чтобы изменить форму купола, не удаляя при этом материал. Роговица, состоящая в основном из коллагена, сохраняет свою форму благодаря расположению заряженных молекул и белков. Исследователи обнаружили, что, подавая слабый электрический ток через специально разработанный платиновый электрод в виде «контактной линзы», можно изменить pH ткани, повысив кислотность роговицы, что сделает её достаточно эластичной для изменения формы — как если бы вы вставляли что-то в форму. В данном случае форма — это платиновая линза.
Затем, когда ток прекращается и уровень pH возвращается к норме, роговица снова затвердевает и сохраняет форму, заданную шаблоном. Весь процесс занимает около минуты, не требует разрезания или удаления тканей и до сих пор не приводил к структурным повреждениям или гибели клеток в протестированных образцах. Исследователи считают, что EMR может заменить операцию LASIK.
«Этот эффект был открыт случайно, — говорит Брайан Вонг, профессор и хирург из Калифорнийского университета в Ирвайне. — Я рассматривал живые ткани как пластичные материалы и открыл весь этот процесс химической модификации».
В ходе исследования учёные протестировали процесс ЭМИ на 12 отдельных глазных яблоках кроликов, изменив форму 10 из них, чтобы имитировать корректирующий эффект, необходимый при близорукости (миопии). После непродолжительного воздействия тока каждая роговица приняла форму, заданную «линзой» электрода, и предварительные измерения показали успешную коррекцию роговицы — без разрезов, использования лазера или травмирования глаза.
Несмотря на то, что EMR всё ещё находится на ранней стадии разработки и тестируется ограниченно — на изолированных глазах, а не на живых моделях, — Вонг добавил, что на следующем этапе предстоит «долгий путь подробных и точных исследований на животных». Команда также определит, какие виды коррекции роговицы возможны с помощью EMR.
«Между тем, что мы сделали, и клиническими испытаниями [и коммерческим использованием] лежит долгий путь, — добавил Хилл. — Но если мы его пройдем, то этот метод станет широко применимым, значительно более дешевым и, возможно, даже обратимым».