کشف شیوه نوین ارتقای بینایی بدون تیغ جراحی و پرتو لیزر

محققان در حال بررسی این امکان با استفاده از یک قالب پلاتینی شبیه به لنز تماسی و یک ذخیره الکتریکی کوچک هستند. در آزمایش‌های اولیه، کره چشم‌های جدا شده خرگوش در حدود یک دقیقه شکل قالب را به خود گرفتند.

تمامی ۱۰ چشمی که با اصلاحی که برای نزدیک‌بینی در نظر گرفته شده بود، درمان شدند و به قدرت تمرکز مورد نظر رسیدند.

ایده این است که قرنیه را به طور موقت قابل قالب‌گیری کنیم، سپس به آن اجازه دهیم شکل جدید خود را حفظ کند.

مایکل هیل(Michael Hill)، شیمیدان کالج اکسیدنتال و جراح برایان وانگ(Brian Wong) از دانشگاه کالیفرنیا ایرواین، این پژوهش را انجام دادند و هیل آن را در نشست پاییزی انجمن شیمی آمریکا در ماه اوت ۲۰۲۵ ارائه داد.

برای درک این رویکرد، با سطح جلویی شفاف و منحنی چشم شروع می‌کنیم. قرنیه، نور ورودی را خم می‌کند و به تمرکز آن بر روی شبکیه کمک می‌کند. تغییر انحنای آن، نحوه عبور نور از چشم را تغییر می‌دهد و به طور بالقوه وضوح ظاهر شدن اشیاء را تغییر می‌دهد.

«لیزیک» با برداشتن مقادیر دقیقی از بافت قرنیه با لیزر، آن انحنا را تنظیم می‌کند. در عوض، جایگزین آزمایشی که «تغییر شکل الکترومکانیکی» یا EMR نامیده می‌شود، فعل و انفعالات شیمیایی را که به بافت کمک می‌کند شکل خود را حفظ کند، تغییر می‌دهد.

هیل می‌گوید: لیزیک فقط یک روش شیک برای انجام جراحی سنتی است. هنوز هم بافت را تراش می‌دهد، فقط اینکه با لیزر تراش می‌دهد.

روش هیل و وانگ از خاصیتی از بافت‌های حاوی کلاژن مانند قرنیه استفاده می‌کند. جاذبه‌های بین اجزای با بار مخالف به حفظ ساختار آنها کمک می‌کند. از آنجا که این بافت‌ها حاوی آب هستند، اعمال پتانسیل الکتریکی می‌تواند محیط شیمیایی آنها را تغییر دهد.

محققان به طور مشخص، pH بافت را کاهش می‌دهند، آن را اسیدی‌تر می‌کنند و برخی از فعل و انفعالاتی را که آن را سفت و سخت نگه می‌دارند، سست می‌کنند. در طول این پنجره، قرنیه به اندازه کافی انعطاف‌پذیر می‌شود تا با یک قالب مطابقت پیدا کند.

وقتی pH اولیه آن برمی‌گردد، این فعل و انفعالات بازیابی می‌شوند و بافت را در شکل جدید خود نگه می‌دارند. هدف، تغییر خواص نوری آن بدون حذف مواد است.

وانگ می‌گوید: کل این اثر به طور تصادفی کشف شد. من به بافت‌های زنده به عنوان مواد قالب‌پذیر نگاه می‌کردم و کل این فرآیند اصلاح شیمیایی را کشف کردم.

محققان برای کنترل این فرآیند، لنزهای تماسی پلاتینی مخصوصی ساختند. هر کدام انحنایی را که می‌خواستند قرنیه به خود بگیرد، حمل می‌کردند و به عنوان الگویی برای تغییر شکل عمل می‌کردند.

هر لنز به عنوان یک الکترود عمل می‌کرد و به تیم اجازه می‌داد پتانسیل الکتریکی را اعمال کند. بنابراین، همین دستگاه به شروع تغییر شیمیایی و تعیین شکل حاصل کمک کرد.

محققان کره چشم خرگوش را در محلول نمکی که برای تقلید از اشک طبیعی در نظر گرفته شده بود، قرار دادند، لنزهای پلاتینی را روی آنها قرار دادند و یک پتانسیل الکتریکی کوچک اعمال کردند. تغییر pH کنترل شده به قرنیه اجازه داد تا با انحنای لنزها مطابقت داشته باشد.

تصویر منتشر شده توسط محققان، نتیجه را نشان می‌دهد؛ یک خط سفید، مشخصات اولیه قرنیه را نشان می‌دهد، در حالی که یک خط زرد، شکل مسطح‌تری را که پس از درمان به دست می‌آید، نشان می‌دهد.

این دستگاه روی ۱۲ چشم خرگوش آزمایش شد. ۱۰ مورد از آنها اصلاحی برای نزدیک‌بینی یا میوپی دریافت کردند. هر ۱۰ مورد به قدرت فوکوس یا تمرکز مطلوب رسیدند که نشان می‌دهد خواص نوری آنها مطابق انتظار تغییر کرده است.

این تغییر شکل تقریباً یک دقیقه طول کشید. محققان می‌گویند این رویکرد می‌تواند به مراحل کمتر و تجهیزات ارزان‌تری نسبت به «لیزیک» نیاز داشته باشد، اگرچه این زمان‌بندی آزمایشی مشخص نمی‌کند که یک روش بالینی در آینده چقدر طول خواهد کشید.

بقای سلول یکی دیگر از ملاحظات بود. طبق گفته محققان، سلول‌های چشم‌ها زنده ماندند، زیرا تیم تحقیقاتی، شیب pH را با دقت کنترل کرد. این یافته دلگرم‌کننده است، اما ایمنی طولانی‌مدت را در یک چشم زنده ثابت نمی‌کند.

آزمایش‌های جداگانه همچنین نشان داد که این تکنیک می‌تواند برخی از کدر شدن‌های قرنیه ناشی از مواد شیمیایی را معکوس کند و احتمال دیگری را برای تحقیقات آینده مطرح می‌کند.

این تیم قبلاً EMR را در گوش‌های خرگوش و پوست و جای زخم‌های خوک بررسی کرده بود.

به دلیل اینکه آزمایش‌های گزارش‌شده از چشم‌های جدا شده از حیوانات استفاده کردند، بنابراین بهبود بینایی در یک خرگوش یا انسان زنده را نشان نمی‌دهند. اینکه این تغییر شکل چقدر دوام خواهد داشت و چشم‌های زنده چگونه واکنش نشان می‌دهند، سوالاتی فراتر از یافته‌های شرح داده شده در این مطالعه فعلی است.

این تیم قصد دارد در مرحله بعد، این روش را روی خرگوش‌های زنده آزمایش کند و دامنه اصلاحات بینایی ممکن با استفاده از EMR از جمله اصلاح نزدیک‌بینی، دوربینی و آستیگماتیسم را تعیین نماید. با این حال، عدم قطعیت در تأمین بودجه، اجرای این مراحل را به تعویق انداخته بود. در این مطالعه مشخص نشده است که آیا آن آزمایش‌ها از آن زمان آغاز شده‌اند یا خیر.

هیل می‌گوید: فاصله زیادی میان دستاوردهای کنونی ما و مرحله کاربرد بالینی وجود دارد، اما اگر به آن مرحله برسیم، این روش قابلیت کاربرد گسترده‌ای خواهد داشت، بسیار ارزان‌تر است و حتی پتانسیل برگشت‌پذیری دارد.

در حال حاضر، تغییر شکل چشم بدون برداشتن بافت، همچنان احتمالی جذاب به شمار می‌رود که نیازمند بررسی‌های بیشتر است. اینکه آیا این روش به جایگزینی عملی برای «لیزیک» تبدیل خواهد شد یا خیر، به نتایج مطالعات آتی بستگی دارد.