Miljontals amerikaner har nedsatt syn, från suddighet till blindhet. Men alla vill inte använda glasögon eller kontaktlinser. Därför genomgår hundratusentals människor varje år korrigerande ögonoperationer, däribland LASIK – en laserassisterad operation som omformar hornhinnan och korrigerar synen.
Ingreppet kan ge negativa biverkningar, vilket har fått forskare att ta bort lasern från LASIK genom att omforma hornhinnan istället för att skära i den, i initiala tester på djurvävnad.
Michael Hill, professor i kemi vid Occidental College, presenterade sitt teams resultat vid höstmötet för American Chemical Society (ACS Fall 2025) som hölls 17–21 augusti.
Människans hornhinna är en kupolformad, genomskinlig struktur som sitter längst fram på ögat och bryter ljuset från omgivningen och fokuserar det på näthinnan, där det skickas till hjärnan och tolkas som en bild. Men om hornhinnan är missformad fokuserar den inte ljuset korrekt, vilket resulterar i en suddig bild. Med LASIK omformar specialiserade lasrar hornhinnan genom att ta bort precisa delar av vävnaden.
Denna vanliga procedur anses vara säker, men den har vissa begränsningar och risker, och att skära i hornhinnan äventyrar ögats strukturella integritet. Hill förklarar att ”LASIK bara är ett fancy sätt att utföra traditionell kirurgi. Det är fortfarande att skära i vävnad – bara med en laser.”
Men vad skulle hända om hornhinnan kunde omformas utan att behöva skäras?
Det är vad Hill och hans kollega Brian Wong undersöker genom en process som kallas elektromekanisk omformning (EMR). ”Hela effekten upptäcktes av en slump”, förklarar Wong, professor och kirurg vid University of California, Irvine. ”Jag tittade på levande vävnader som formbara material och upptäckte hela denna process av kemisk modifiering.”
I kroppen hålls formen på många kollagenhaltiga vävnader, inklusive hornhinnor, på plats av attraktioner mellan motsatt laddade komponenter. Dessa vävnader innehåller mycket vatten, så när man applicerar en elektrisk potential på dem sänks vävnadens pH-värde, vilket gör den mer sur. Genom att ändra pH-värdet lossnar de fasta attraktionerna i vävnaden och gör formen formbar. När det ursprungliga pH-värdet återställs låses vävnaden i den nya formen.
Tidigare har forskarna använt EMR för att omforma broskrika kaninöron samt förändra ärr och hud hos grisar. Men en kollagenrik vävnad som de var ivriga att utforska var hornhinnan.
I detta arbete konstruerade teamet specialiserade platina-kontaktlinser som fungerade som mall för den korrigerade formen på hornhinnan, och placerade sedan var och en över en kaninögonglob i en saltlösning som skulle efterlikna naturliga tårar. Platinalinsen fungerade som en elektrod för att generera en exakt pH-förändring när forskarna applicerade en liten elektrisk potential på linsen.
Efter ungefär en minut anpassade sig hornhinnans krökning till linsens form – ungefär samma tid som LASIK tar, men med färre steg, billigare utrustning och utan snitt.
De upprepade detta på 12 separata kaninögon, varav 10 behandlades som om de hade närsynthet. I alla ”närsynta” ögon justerade behandlingen ögats fokuseringsförmåga, vilket motsvarar förbättrad syn.
Cellerna i ögongloben överlevde behandlingen, eftersom forskarna noggrant kontrollerade pH-gradienten. I andra experiment visade teamet dessutom att deras teknik kan vara i stånd att återställa viss kemiskt orsakad grumlighet i hornhinnan – ett tillstånd som för närvarande endast kan behandlas genom en fullständig hornhinnetransplantation.
Även om detta inledande arbete är lovande, betonar forskarna att det befinner sig i ett mycket tidigt skede. Nästa steg är vad Wong beskriver som ”den långa marschen genom detaljerade och precisa djurstudier”, inklusive tester på en levande kanin istället för bara dess ögonglob. De planerar också att fastställa vilka typer av synkorrigering som är möjliga med EMR, såsom närsynthet, översynthet och astigmatism.
Även om nästa steg är planerade har osäkerheten kring teamets vetenskapliga finansiering gjort att de har skjutits upp. ”Det är en lång väg mellan det vi har gjort och klinisk användning. Men om vi når dit är denna teknik allmänt tillämplig, betydligt billigare och potentiellt till och med reversibel”, avslutar Hill.
Mer information:
