告别激光手术，视力矫正迎来颠覆性创新突破

如今，全球数亿人都存在视力问题，症状从视物模糊到完全失明不等。但并非所有人都愿意佩戴眼镜或隐形眼镜。每年有数百万人接受视力矫正手术，其中就包括LASIK（激光辅助原位角膜磨镶术）——通过激光重塑角膜形态以矫正视力的手术。

但该手术可能引发副作用，这促使研究人员尝试在动物组织初步试验中革新LASIK技术——通过重塑而非切割角膜来实现矫正。在8月17-21日举行的美国化学会秋季会议（ACS Fall 2025）上，美国加州西方学院化学系教授Michael Hill公布了团队研究的最新成果。

人类角膜是位于眼球前部的透明穹顶状结构，通过折射外界光线并将其聚焦至视网膜（随后传递至大脑形成视觉成像）。若角膜形态异常则会导致屈光不正，形成模糊影像。传统LASIK手术通过专用激光精确切除角膜组织来实现重塑。

这项常规手术虽被视为“安全”，但仍存在局限性和风险，且切削角膜会损害眼球的结构完整性。Hill教授解释道：LASIK不过是传统手术的精致版——本质上仍是切削组织，只是改用激光操作。

无需切口，即可重塑角膜
这正是Hill教授与加州大学欧文分校的外科教授Brian Wong通过电机械重塑技术（EMR）探索的方向。“这一效应纯属偶然发现，”Wong解释，“我是在研究活体组织的可塑性时，意外发现了这种化学修饰过程。”

电机械重塑技术（EMR）是一种利用电流改变生物组织（尤其是软骨）形态的技术，无需加热或切口。操作流程包括，塑形：将组织弯曲至目标形状；通电定型：通过精密排布的电极施加电流；生物固定：待组织重塑后永久保持新形态。

Brian Wong教授（居中者）与科研团队

在人体中，许多含有胶原蛋白的组织（包括角膜）通过带相反电荷成分的相互吸引力维持其形状。这些组织含有大量水分，因此对其施加电势会降低组织的pH值，使其酸性增强。通过改变pH值，组织内部的刚性吸引力会被削弱，从而使形状具有可塑性。当原始pH值恢复时，组织就会被固定成新的形状。

此前，研究人员曾运用电机械重塑技术（EMR）对富含软骨的兔耳进行塑形，并成功改变了猪的疤痕组织和皮肤结构。然而他们最渴望探索的，是同样富含胶原蛋白的角膜组织。

激光视力矫正手术
当前，激光视力矫正手术（如LASIK、PRK等）中主要采用准分子激光器和飞秒激光器。其中，193nm紫外光可被角膜完全吸收，但不会穿透眼内其他组织；避免热损伤周边细胞，同时还可以结合角膜地形图实现个性化切削。

但既然是外科手术，就不可避免地存在风险性问题。在国内外的新闻报道中，我们会看到一些患者在经过激光视力矫正手术后出现视力变差、干眼症，严重影响到了日常生活的案例。

激光治疗近视手术的风险在于，角膜的生物复杂性和技术本身的物理限制。例如，角膜厚度、愈合能力、泪液分泌等因人而异，标准化的激光参数可能无法完美适配所有患者。激光会永久性去除部分角膜基质层（不可再生），若过度矫正或术后受外伤，可能引发视力回退或角膜结构不稳定。激光定位精度虽达微米级，但角膜切削后的生物愈合反应（如上皮增生、胶原重塑）可能偏离预期效果。 

在这项实验中，研究团队设计了一种特殊的铂金“隐形眼镜”——既能作为角膜矫正的形态模板，又能在浸入模拟天然泪液的生理盐水时覆盖兔眼眼球。当研究人员施加微小电势时，这种铂金镜片便作为电极，能精准调控角膜的pH值变化。

这种电机械重塑技术成功使兔眼角膜从原始形态（白线所示）变为矫正后的扁平形态（黄线所示），图中所示为角膜横截面效果

约一分钟后，角膜曲率就会完全贴合镜片的形状。该过程所需时间与激光近视矫正术相当，但操作步骤更少、设备成本更低，且完全无需切口。研究团队在12只独立的兔眼样本上重复了该实验，其中10只被模拟为近视状态。所有“近视”眼球经治疗后，其聚焦能力均达到预期目标，理论上可实现视力改善。

由于研究人员精确控制了pH梯度变化，眼球细胞在治疗过程中全部存活。此外，在另一组实验中，该技术还成功逆转了化学物质导致的角膜混浊——这种病症目前只能通过全角膜移植治疗。

Brian Wong教授
 

尽管初步研究成果喜人，但研究者强调这仍处于早期阶段。接下来，团队将开启漫长而严谨的动物实验征程，包括在活体兔眼（而非离体样本）上进行测试。他们还计划验证电机械重塑技术（EMR）对不同视力问题的矫正效果，如近视、远视及散光。

Hill教授表示，虽然后续研究方案已制定，但科研资金的不确定性使项目暂时停滞。从实验室到临床还有很长的路要走。但若能实现，这项技术将具有广泛应用前景，成本大幅降低，甚至可能实现可逆性矫正。