近来,哥伦比亚大学(Columbia University)的科学家,提出一种基于光化学原理的方法,可以在不做外科手术的情况下矫正近视患者的视力。其临床实验计划将于年末开展,相关研究发表在《自然-光子学》(Nature Photonics)期刊上。
近视问题愈加严重,已经成为困扰人类的一大健康问题。由于现代社会中的儿童,在户外接受光照的时间逐渐减少,预计到2020 年,全球约25 亿人将受近视困扰;到2050 年,全世界将近一半的人都将是近视眼。
当前手术有局限性
目前,治疗近视的一类主要手段是屈光手术,角膜屈光手术是针对角膜曲度和折射能力进行矫正,以求改变近、远视或散光的问题。
传统的屈光手术,如放射状角膜切开术 (radial keratotomy) 或自动式层状角膜切开术 (automated lamellar keratectomy) 等手术虽有不错的疗效,但因手术结果的不确定度较高且并发症较多,目前较少使用。
除此之外,基于雷射技术的视力矫正手术,例如准分子雷射近视手术与雷射屈光角膜切削术,仍然使用雷射烧蚀技术来磨薄角膜,这样的手术有可能使角膜变得更脆弱。
新技术 新希望
哥伦比亚大学的Sinisa Vukelic教授团队,开发出了一种非侵入性的方法,来永久矫正近视患者的视力,这种方法在临床前模型中表现出巨大的潜力。
Vukelic 使用了一种叫飞秒振荡器(1飞秒=10-15秒)的技术,这种技术可以产生能量极低、振荡频率极高的雷射,用来选择性地改变角膜组织局部的生化和生物力学性质。
Vukelic 开发的这种方法,透过改变角膜组织的宏观几何特征来修正视力,雷射在焦点区域产生低密度等离子体,但其能量不足以破坏治疗区域的组织。因此,患者不需要外科手术,与角膜手术相比,副作用和局限性也更小。
光化学过程 疗效佳更安全
这个方法的关键点在于,低密度等离子体的引入,会导致角膜中水分子的电离。电离过程会产生活性氧簇(一种不稳定的分子,很容易与细胞内其他分子发生化学反应),它们与角质蛋白发生反应,形成化学键或化学交联。
将这种方法应用于角膜时,引入的化学交联,在目标处会改变角膜组织的性质,最终导致整个角膜宏观结构的变化。
这种疗法的原理,是将角膜内的目标分子电离,从而避免了对角膜组织的光学损伤。由于这是一个光化学过程,所以它不会造成组织紊乱,而且疗效可以一直保持。
「如果我们谨慎地调整这些变化,就可以改变角膜的曲率,从而改变眼睛的屈光力,」Vukelic在声明中表示,「这种疗法与目前临床上的主流飞秒雷射疗法完全不同。」
Vukelic计划在年末启动临床试验,希望尽早将这项创举应用于临床医学。
顺带一提,团队也试图用这种方法治疗骨关节炎,目前初步试验结果非常好,有望开启通往无损修复角质组织的道路。