Инженеры изобрели новый метод восстановления зрения при близорукости
Близорукость, или миопия, – весьма распространённая проблема современного мира. Полвека назад в США и Европе таким недугом страдало вдвое меньше людей, чем в наши дни. В Восточной Азии порядка 70-90 процентов подростков и молодых людей близоруки.
Специалисты считают, что бум близорукости вызван продолжительным пребываем людей в помещении. По некоторым оценкам, надо сказать, не самым оптимистичным, к 2020 году такой дефект зрения может затронуть примерно 2,5 миллиарда человек по всему миру, а к 2050 году число слепых в мире может увеличиться втрое.
Напомним, что близорукость — это дефект зрения, при котором изображение формируется не на сетчатке глаза, а перед ней. Наиболее распространённая причина — увеличенное в длину глазное яблоко. Обычно миопия начинает проявляться в детском возрасте, когда зрительный аппарат проходит стадию быстрого роста. В этот период острота зрения часто падает, и науке пока не известны надёжные способы замедлить процессы ухудшения зрения.
Самое простое решение проблемы – очки для корректировки зрения или же контактные линзы. Некоторые люди также, устав от необходимости покупки и ношения дополнительных аксессуаров, предпочитают воспользоваться рефракционной хирургией роговицы. (В этом случае длина глазного яблока уменьшается за счёт удаления части роговицы, в результате изображение вновь фокусируется на сетчатке.)
Впрочем, такой метод подходит далеко не всем. Кроме того, несмотря на высокие показатели успеха подобной операции, у пациентов могут возникнуть послеоперационные осложнения, а в редких случаях происходит даже потеря зрения.
Если говорить о конкретных недостатках лазерных операций по коррекции зрения (лазерного кератомилёза (LASIK) и фоторефракционной кератэктомии), то стоит вспомнить, что здесь до сих пор используется аблятивная технология. Последняя может истончить, а в некоторых случаях ослабить роговицу. (Впрочем, и с этим медики учатся бороться.)
Пока к хирургическим методам вмешательства остаётся столько вопросов, учёные ищут и разрабатывают альтернативные методы восстановления зрения.
Инженер Синиша Вукелич (Sinisa Vukelic) из Колумбийского университета не стал исключением: он разработал новый неинвазивный метод, позволяющий исправить зрение, как утверждается, навсегда. Результаты доклинических исследований уже показали многообещающие результаты.
В новой технологии применяется фемтосекундный осциллятор – сверхбыстрый лазер, генерирующий импульсы с очень низкой энергией и высокой частотой.
С его помощью можно выборочно и локализовано изменить биохимические и биомеханические свойства роговичной ткани без повреждения клеток и, соответственно, разрушения тканей. Новый метод по сути изменяет макроскопическое строение ткани.
У технологии "достаточно сил", чтобы создать разрежённую плазму в заданном фокальном объёме (объёме, где сфокусирован луч лазера). При этом энергетические параметры лазера не позволяют ему причинить вред тканям, которые находятся в области, на которую он воздействует.
Зачем же глазу плазма? Разрежённая плазма приводит к ионизации молекул воды в роговице. Ионизация в свою очередь порождает реактивный кислород — неустойчивую молекулу, содержащую кислород и легко реагирующую с другими молекулами в клетке.
Реактивный кислород заставляет "нити" коллагена в роговице "сшиваться" (молекулы белка образуют химические связи). Выборочное внедрение с помощью лазера подобных "узлов" в коллагеновое полотно приводит к изменению механических свойств роговичной ткани в обработанных зонах. И в конечном счёте это приводит к изменениям в общей макроструктуре роговицы.
Процесс является фотохимическим, и потому он не разрушает ткань, а полученные изменения не носят временный характер.
"Мы может отрегулировать искривление роговицы и, таким образом, изменить преломляющая способность глаза", — говорит Вукелич.
Новая технология не является хирургической процедурой. Кроме того, у неё намного меньше побочных эффектов и ограничений, чем у той же рефракционной хирургии. Например, пациенты с тонкими роговицами, синдромом сухого глаза и некоторыми другими патологиями не могут воспользоваться рефракционной хирургией.
"Самое интересное, что нашу технологию можно использовать и на других богатых коллагеном тканях. Мы также работаем с коллегами над методами лечения раннего остеоартрита, и предварительные результаты очень, очень обнадеживают. Мы считаем, что наш неинвазивный подход может открыть возможности для лечения или восстановления коллагеновой ткани без повреждения тканей", – говорит Вукелич.
Исследовательская группа планирует начать клинические испытания технологии к концу 2018 года.
Результаты исследования, которое потенциально может привести к лечению близорукости, дальнозоркости и астигматизма, опубликовано в научном издании Nature Photonics.
Ранее авторы проекта "Вести.Наука" сообщали о других инновационных способах борьбы с ухудшением зрения. В частности, прогрессирование близорукости у детей можно замедлить специальными каплями для глаз.