لیزیک را فراموش کنید: اصلاح دید ایمن تر و ارزان تر بدون لیزر یا برش

میلیون ها آمریکایی با مشکلات بینایی از تاری خفیف تا از دست دادن شدید بینایی زندگی می کنند. عینک و لنزهای تماسی می توانند بسیاری از مشکلات رایج را اصلاح کنند، اما برخی از افراد برای راه حل دائمی تر به جراحی روی می آورند. صدها هزار آمریکایی هر ساله تحت عمل های اصلاحی چشم قرار می گیرند، از جمله لیزیک، که از لیزر برای تغییر شکل قرنیه و بهبود نحوه تمرکز چشم در نور استفاده می کند.

اکنون محققان در حال بررسی رویکرد بسیار متفاوتی هستند. آنها به جای بریدن بافت قرنیه با لیزر، تکنیکی را آزمایش می کنند که به طور موقت قرنیه را به اندازه کافی انعطاف پذیر می کند تا تغییر شکل دهد.

آزمایش‌های اولیه با استفاده از بافت چشم خرگوش نشان می‌دهد که این روش به طور بالقوه می‌تواند بینایی را در حدود یک دقیقه، بدون برش و با تجهیزات بسیار ساده‌تر از آنچه لیزیک نیاز دارد، اصلاح کند.

قرنیه سطح شفاف و گنبدی شکلی است که جلوی چشم را می پوشاند. با خم کردن نور ورودی، نقش مهمی در بینایی ایفا می کند تا بتوان آن را روی شبکیه، بافت حساس به نور در پشت چشم متمرکز کرد. سپس شبکیه آن نور را به سیگنال هایی تبدیل می کند که مغز آنها را به عنوان تصویر تفسیر می کند.

وقتی قرنیه انحنای مناسبی نداشته باشد، نور ممکن است به درستی تمرکز نکند. این می تواند باعث عیوب انکساری مانند نزدیک بینی شود که بیشتر به عنوان نزدیک بینی شناخته می شود که در آن اجسام دور تار به نظر می رسند.

لیزیک این مشکلات را با استفاده از لیزرهای تخصصی برای برداشتن مقادیر بسیار دقیق بافت قرنیه و تغییر شکل آن اصلاح می کند. این روش به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد و به طور کلی ایمن در نظر گرفته می شود، اما همچنان شامل برداشتن دائمی بافت است و می تواند عوارض جانبی و سایر خطرات را به همراه داشته باشد.

مایکل هیل، پروفسور شیمی در کالج Occidental، آن را به صراحت بیان می کند: "لیزیک فقط یک روش فانتزی برای انجام جراحی سنتی است. این هنوز هم در حال کنده کاری بافت است -- فقط حکاکی با لیزر است."

این امر باعث شد که محققان به یک سوال بسیار متفاوت فکر کنند: آیا می توان قرنیه را بدون بریدن اصلا تغییر شکل داد؟

هیل و همکارش برایان ونگ در حال مطالعه تکنیکی به نام تغییر شکل الکترومکانیکی (EMR) هستند. به جای حذف فیزیکی بافت، EMR از یک پتانسیل الکتریکی کوچک برای تغییر موقت محیط شیمیایی داخل بافت استفاده می کند.

وانگ، پروفسور و جراح دانشگاه کالیفرنیا، ایروین، توضیح می‌دهد: «کل اثر به‌طور تصادفی کشف شد. من به بافت‌های زنده به‌عنوان مواد قابل قالب‌گیری نگاه می‌کردم و کل این فرآیند اصلاح شیمیایی را کشف کردم.»

این رویکرد از شیمی استفاده می کند که به بافت ها کمک می کند شکل خود را حفظ کنند.

قرنیه حاوی مقادیر زیادی کلاژن است، پروتئینی ساختاری که در پوست، غضروف، تاندون ها و سایر بافت ها نیز یافت می شود. در بافت غنی از کلاژن، اجزای دارای بار الکتریکی یکدیگر را جذب می کنند و به محکم نگه داشتن ساختار در جای خود کمک می کنند.

از آنجایی که این بافت ها حاوی مقدار زیادی آب نیز هستند، اعمال پتانسیل الکتریکی می تواند pH آنها را تغییر دهد. مقیاس pH میزان اسیدی یا بازی بودن چیزی را اندازه گیری می کند. کاهش pH بافت را اسیدی تر می کند و به طور موقت برخی از جاذبه های الکتریکی را که ساختار آن را سفت نگه می دارند ضعیف می کند.

در طول این پنجره کوتاه، بافت آسان‌تر می‌شود. پس از بازگشت pH طبیعی آن، این فعل و انفعالات بازسازی می شوند و بافت می تواند به شکل جدید خود باقی بماند.

محققان قبلا از EMR برای تغییر شکل گوش های خرگوش غنی از غضروف و اصلاح اسکارها و پوست خوک ها استفاده کرده بودند. قرنیه هدف بسیار جالبی بود زیرا انحنای دقیق آن تعیین می کند که چشم چقدر نور را به طور موثر متمرکز می کند.

برای آزمایش‌های جدید، محققان "لنزهای تماسی" پلاتینیوم تخصصی ساختند که به‌عنوان قالب‌هایی برای شکل قرنیه مورد نظر عمل می‌کردند.

آنها این لنزها را روی کره چشم خرگوش قرار دادند که در محلول نمکی غوطه ور شده بود تا اشک طبیعی را تقلید کند. از آنجا که پلاتین رسانای الکتریسیته است، لنز به عنوان یک الکترود نیز عمل می کند. هنگامی که یک پتانسیل الکتریکی کوچک اعمال شد، یک تغییر به دقت کنترل شده در pH داخل قرنیه ایجاد کرد.

در عرض یک دقیقه، انحنای قرنیه تغییر کرد تا با شکل عدسی پلاتینیوم مطابقت داشته باشد.

این تقریبا با مقدار زمان درگیر در بخش لیزر لیزیک قابل مقایسه است، اما روش تجربی EMR نیازی به برش نداشت و احتمالا می‌توان از تجهیزات ساده‌تر و ارزان‌تری استفاده کرد.

تست های اولیه نزدیک بینی شبیه سازی شده را تصحیح کردند

محققان این روش را روی 12 کره چشم خرگوش آزمایش کردند. با ده نفر به گونه ای رفتار شد که گویی نزدیک بینی یا نزدیک بینی داشتند.

در هر یک از آن چشم‌های نزدیک‌بین، EMR به اندازه کافی قرنیه را تغییر داد تا به قدرت تمرکز مورد نظر برسد. در شرایط عملی، اگر همان اثر در نهایت به طور ایمن در یک چشم زنده بازتولید شود، انتظار می رود آن نوع تغییر نوری بینایی را بهبود بخشد.

نکته مهم این است که سلول های چشم های تحت درمان از این روش جان سالم به در بردند. محققان با کنترل دقیق گرادیان pH به این امر دست یافتند تا تغییرات شیمیایی به اندازه کافی بزرگ باشد که بدون ایجاد آسیب بیش از حد قرنیه را تغییر شکل دهد.

آزمایش‌ها همچنین به کاربرد احتمالی دیگری اشاره کردند.

در آزمایش‌های جداگانه، محققان دریافتند که EMR ممکن است بتواند برخی از تیرگی‌های ناشی از مواد شیمیایی را به قرنیه معکوس کند - وضعیتی که در حال حاضر فقط از طریق پیوند کامل قرنیه قابل درمان است.

اگر این نتیجه در مطالعات آینده حفظ شود، این تکنیک به طور بالقوه می تواند کاربردهایی فراتر از اصلاح بینایی معمولی داشته باشد.

علیرغم نتایج دلگرم کننده، محققان تاکید می کنند که EMR در مراحل اولیه باقی می ماند.

تاکنون، آزمایش‌های تصحیح بینایی بر روی کره چشم خرگوش جدا شده به جای حیوانات زنده انجام شده است. گام مهم بعدی همان چیزی است که وونگ آن را به عنوان "پیمایی طولانی از طریق مطالعات حیوانی دقیق و دقیق" توصیف می کند، از جمله آزمایش این تکنیک در خرگوش زنده.

محققان همچنین باید دقیقا تعیین کنند که کدام نوع از عیوب انکساری EMR می تواند اصلاح کند. این موارد به طور بالقوه می تواند شامل نزدیک بینی و دور بینی و آستیگماتیسم باشد که یک بیماری شایع ناشی از شکل نامنظم قرنیه یا عدسی است.

بسیاری از سؤالات دیگر نیز باید قبل از اینکه این رویکرد به طور گسترده در افراد آزمایش شود، پاسخ داده شود، از جمله اینکه تغییر شکل در طول زمان چقدر پایدار است و آیا اثرات مکرر یا طولانی مدت در چشمان زنده ظاهر می شود.

در حال حاضر، پیشرفت نیز به دلیل عدم اطمینان در مورد بودجه علمی تیم کند شده است.

هیل نتیجه می گیرد: "راه طولانی بین کاری که ما انجام داده ایم و کلینیک وجود دارد. اما اگر به آنجا برسیم، این تکنیک به طور گسترده قابل استفاده است، بسیار ارزان تر و به طور بالقوه حتی قابل برگشت."

این تحقیق توسط مؤسسه ملی چشم مؤسسه ملی بهداشت و مؤسسه خیریه جان استافر تأمین مالی شده است.

مواد ارائه شده توسط انجمن شیمی آمریکا. توجه: محتوا ممکن است برای سبک و طول ویرایش شود.

دارویی که باعث می شود افراد کالری بیشتری بسوزانند - دانشمندان مطمئن نیستند که چگونه

"Crawzilla" - دانشمندان به تازگی بزرگترین خرچنگ شناخته شده آمریکای شمالی را پیدا کردند

دانشمند 7 مورد از عجیب ترین کارهایی که قهوه با بدن شما انجام می دهد را فاش کرد

یک قرص ساده می تواند آسیب چشم دیابتی را قبل از از دست دادن بینایی درمان کند