شکل دهی قرنیه با جریان‌های الکتریکی!

به گزارش مجله خبری نگار/برنا،میلیون‌ها نفر در جهان با مشکلات بینایی مختلفی از تاری خفیف تا نابینایی کامل دست‌وپنجه نرم می‌کنند. استفاده از عینک و لنز‌های تماسی رایج‌ترین راهکار‌ها هستند، اما بسیاری ترجیح می‌دهند به این ابزار‌ها وابسته نباشند. در نتیجه هر ساله صد‌ها هزار نفر برای اصلاح بینایی خود به سراغ جراحی‌های چشم، به ویژه لیزیک می‌روند؛ عملی که با لیزر قرنیه را شکل می‌دهد و دید فرد را بهبود می‌بخشد.

به گزارش earth، با وجود رایج بودن این روش، لیزیک گاهی با عوارض ناخواسته همراه است. به همین دلیل پژوهشگران در حال آزمایش روش‌هایی برای تغییر شکل قرنیه بدون نیاز به برش هستند و نتایج اولیه روی بافت حیوانی نویدبخش است.

مایکل هیل، استاد شیمی کالج آکسیدنتال یافته‌های تیم خود را در نشست پاییزه انجمن شیمی آمریکا (ACS) ارائه کرد.

چگونه لیزیک بینایی را اصلاح می‌کند؟

قرنیه، لایه شفاف و نیم‌گنبدی شکل جلوی چشم نور را خم می‌کند تا روی شبکیه متمرکز شود و این سیگنال سپس به مغز ارسال شده و به تصویر بصری تبدیل می‌شود. زمانی که قرنیه شکل نامنظمی داشته باشد، نور به درستی روی شبکیه متمرکز نمی‌شود و دید تار می‌گردد.

لیزیک با استفاده از لیزر‌های بسیار تخصصی لایه‌های نازکی از بافت قرنیه را برمی‌دارد و شکل آن را تغییر می‌دهد. این روش عموماً ایمن است، اما برش در قرنیه ساختار آن را تضعیف کرده و با ریسک‌هایی همراه است. هیل می‌گوید: لیزیک در واقع نسخه پیشرفته جراحی سنتی است؛ هنوز هم بافت را برش می‌زنیم، فقط با لیزر این کار انجام می‌شود.

اما اگر قرنیه بدون برش هم قابل تغییر شکل باشد چه؟ این ایده‌ای است که هیل و همکارش برایان وونگ با روشی به نام تغییر شکل الکترو-مکانیکی (EMR) دنبال می‌کنند. وونگ، استاد و جراح دانشگاه کالیفرنیا در ایروین می‌گوید: کل این اثر به صورت تصادفی کشف شد. من در حال بررسی بافت‌های زنده به عنوان مواد قابل قالب‌گیری بودم که ناگهان این فرایند شیمیایی تغییر شکل ظاهر شد.

در بسیاری از بافت‌های حاوی کلاژن از جمله قرنیه شکل بافت توسط جاذبه‌های بین اجزای با بار مخالف حفظ می‌شود. این بافت‌ها آب زیادی دارند و اعمال پتانسیل الکتریکی باعث کاهش pH و اسیدی شدن بافت می‌شود. تغییر pH باعث شل شدن ساختار سخت بافت و قابل انعطاف شدن آن می‌شود. زمانی که pH به حالت اولیه بازگردد، بافت در شکل جدید قفل می‌شود.

پژوهشگران پیش‌تر از EMR برای تغییر شکل گوش خرگوش و اصلاح زخم‌ها و پوست خوک استفاده کرده بودند، اما یکی از بافت‌های کلاژن‌دار که علاقه‌مند به بررسی آن بودند قرنیه بود.

لنز‌های تماسی پلاتینیومی به عنوان الکترود

تیم پژوهشی برای این کار، لنز‌های تماسی تخصصی از جنس پلاتینیوم ساختند که قالبی برای شکل اصلاح‌شده قرنیه بودند. هر لنز روی چشم خرگوش قرار گرفت و در محلولی شبیه اشک طبیعی نگه داشته شد. لنز پلاتینیومی به عنوان الکترود عمل می‌کرد و با اعمال پتانسیل الکتریکی کوچک، تغییر pH دقیق ایجاد شد. پس از حدود یک دقیقه انحنای قرنیه با شکل لنز هماهنگ شد؛ مشابه مدت زمان لیزیک، اما با مراحل کمتر تجهیزات ارزان‌تر و بدون برش.

این آزمایش روی ۱۲ چشم خرگوش تکرار شد که ۱۰ مورد آن شبیه‌سازی نزدیک‌بینی شدند. در تمام چشم‌های نزدیک‌بین، درمان قدرت فوکوس هدف‌گذاری‌شده چشم را اصلاح کرد و بهبود بینایی را شبیه‌سازی نمود. سلول‌های چشم نیز در طول درمان زنده ماندند، زیرا پژوهشگران به دقت گرادیان pH را کنترل کردند. در آزمایش‌های دیگر، تیم نشان داد روش آنها ممکن است بتواند برخی کدورت‌های شیمیایی قرنیه را هم که اکنون فقط با پیوند کامل قرنیه قابل درمان است، برطرف کند.

امید اولیه و مراحل بعدی

با وجود نویدبخش بودن نتایج اولیه پژوهشگران تأکید می‌کنند که این کار هنوز در مراحل بسیار ابتدایی است. وونگ توضیح می‌دهد: گام بعدی مطالعات دقیق و مفصل روی حیوانات زنده است، نه فقط روی چشم جدا شده.

آنها همچنین قصد دارند نوع اصلاح بینایی ممکن با EMR شامل نزدیک‌بینی، دوربینی و آستیگماتیسم را مشخص کنند. اگرچه مراحل بعدی برنامه‌ریزی شده، اما مشکلات تامین مالی تحقیقات باعث توقف موقت تیم شده است. هیل نتیجه‌گیری می‌کند: راه طولانی‌ای بین یافته‌های ما و استفاده بالینی وجود دارد، اما اگر به آن برسیم، این تکنیک کاربردی، ارزان و حتی بالقوه قابل برگشت خواهد بود.