《近視》免雷射!「電機械塑形」技術透過微電流重塑角膜,有望實現無創視力矯正
1. 美國化學會發表無刀視力矯正新技術
2. 微電流改變酸鹼值以軟化角膜
3. 離體動物實驗一分鐘內完成近視矯正
4. 保留天然角膜結構且具備低成本優勢
5. 進入人體試驗前,仍有穩定、安全性待驗證
美國化學會發表無刀視力矯正新技術
美國加州大學爾灣分校 (UCI) 與西方學院 (Occidental College) 研究團隊,於美國化學學會 (American Chemical Society, ACS) 會議上發表了他們共同開發出的一項名為「電機械塑形」(electromechanical reshaping, EMR) 的實驗性新技術,未來有望取代傳統的雷射屈光角膜層狀重塑術 (LASIK 雷射手術),讓患者在無需動刀與雷射的情況下重獲清晰視力。
微電流改變酸鹼值以短暫軟化角膜
這項技術的核心原理是在早期針對軟骨等富含膠原蛋白組織的實驗中意外發現的。研究人員指出,包含角膜在內的膠原蛋白組織,是透過帶電分子的網絡來維持形狀;當施加微弱電流時,會暫時改變組織的 pH 值 (酸鹼值),使固定組織的分子鍵鬆脫,這會讓角膜短暫變軟並具備可塑性;一旦 pH 值恢復正常,組織就會重新變硬並固定成新的形狀。在操作上,研究人員將眼球置於模擬淚液的生理食鹽水中,並使用特製的鉑金「隱形眼鏡」作為電極 (其形狀與角膜的理想曲率相當),透過施加微小電流讓角膜順應隱形眼鏡的曲率改變形狀。
離體動物實驗一分鐘內完成近視矯正
在早期的離體兔眼測試中,團隊共對 12 顆兔眼進行了實驗,其中 10 顆接受了模擬近視矯正的治療,並成功達到了預期的對焦能力與視力改善。整個塑型過程僅需約一分鐘,與傳統 LASIK 手術所需的時間相仿。更重要的是,研究人員透過嚴格控制治療過程中的 pH 值變化,確保了組織內的細胞依然維持存活狀態。
保留天然角膜結構且具備低成本優勢
西方學院化學系教授 Michael Hill 指出,傳統 LASIK 手術本質上仍是透過雷射來切除組織,可能會導致乾眼、眩光及角膜結構變弱等併發症。相較之下,「電機械塑形」技術不需切除任何組織,因此能保留眼睛天然的結構強度。透過光學同調斷層掃描 (optical coherence tomography, OCT)、共軛焦顯微鏡 (confocal microscopy) 以及二倍頻顯微鏡 (second-harmonic generation microscopy) 等實驗室影像研究證實,治療後的角膜膠原蛋白結構基本保持完好,並未出現明顯的組織損傷或透明度喪失。此外,由於該技術不需使用昂貴且複雜的雷射系統,未來有望大幅降低視力矯正的成本。不僅如此,研究團隊在獨立實驗中還發現,此技術似乎能逆轉某些形式的角膜化學混濁,未來或許能減少嚴重混濁患者進行全角膜移植的需求。
進入人體試驗前,仍有穩定、安全性待驗證
儘管前景備受矚目,但研究團隊強調「電機械塑形」技術目前仍處於早期實驗階段,迄今為止的測試主要集中在離體的兔眼上,尚未進入活體動物或人體臨床試驗。下一階段,團隊將進行更多的活體動物研究,以評估重塑後角膜的長期穩定性、安全性以及是否會出現長期副作用。同時,科學家也正在持續改良技術,開發能夠在治療期間監測角膜形狀、水合作用與透明度的先進電極隱形眼鏡,並探索將該技術應用於遠視、散光等其他視力問題的可能性。
資料來源:ScienceDaily、UCI
