纳米激光治疗近视效果

纳米眼药水可治近视？发明人：已有人报名人体试验

（原标题：“治近视”的纳米眼药水发明人：已有人报名参与人体试验）

无需手术、没有痛苦

纳米眼药水三个步骤矫正视力

Dvi的本职工作是以色列ShZk医疗中心的一名眼科医生。

Dvi在电话中向红星新闻记者坦言，自己最近非常忙碌。因为“N-D”（纳米眼药水）这项新发明，他的邮箱都快要爆了。最近3周，单是媒体的采访邮件，就超过了100封，他也因此上了些节目。随之蜂拥而至的，还有来自各地公司和企业的投资或合作电话或邮件。他清楚地知道，他们团队研发出的这个眼药水，虽然还未完成临床试验，却已经先火了。

Dvi先向红星新闻记者介绍了这款纳米眼药水的作用过程，主要分为三个步骤。

第一步，测量眼睛的屈光度。

Dvi医生强调说，这款眼药水并不是要治疗人们的近视或远视等问题，而是辅助更改眼睛的屈光度。这个概念最基本的出发点，就在于首先要测量你的视力，眼睛的屈光度数，从而把其纠正过来。“因此重要的是，你要把你的屈光度测量正确。”

“一些公司研发出了可以测量人眼屈光度数的APP，只要下载在智能手机上就可以使用。”Dvi介绍称，这些APP在网络上就可以搜索到，比如“h”、“EN”、“Bik”、“6v6”等。

第二步，根据屈光度，用激光工具，在角膜上“印”一个图案。

Dvi向红星新闻记者解释说，这款激光工具，和目前医院常用的那种治疗近视的“激光手术”并不一样。激光手术需要去除掉眼睛的一部分角膜，但这个激光小工具，只是在角膜上“印”上一个图案。“它很小，可以连接在智能手机上。”Dvi说，这个小工具也是他们自主研发的。

“这就像纹身一样，比如你想在胳膊上纹一条龙，那么在没有用墨水和色彩之前，你得先在胳膊上印出个龙的形状。”Dvi说，这个激光工具，就是要根据眼睛的屈光度，在角膜的表层上“印出个形状”。在连接到智能手机上以后，只需要对准眼睛，按下按钮，在不到一秒的时间内就能完成这一程序。

“这个过程是无痛的，能非常迅速完成，不需要去除角膜。”

目前，Dvi及其团队还从未向外公布过这一激光小工具的相关照片。当红星新闻记者追问此事时，Dvi表示，“我们正在打造其最终版本，大约在几周后可以发出照片。”

第三步，滴入纳米眼药水。

在完成上面两个步骤以后，滴入纳米眼药水，里面的纳米颗粒就会立即覆盖在激光工具印出的形状里。“想象一下，就是这些纳米粒子，注入后会充斥在这个被印好的角膜表层图案里的每一个角落，激活这一图案。”然后它们会发挥作用，改变光线进出人眼的方向，从而实现纠正视力的效果。

高清显微镜下的纳米粒子。受访者供图

高清显微镜下在角膜里识别到的纳米粒子。受访者供图

Dvi说，这几个步骤都非常简单容易操作，第一步的测量可以通过智能手机APP实现，第二步中的激光工具，也是很小巧的装置，非常容易推向市场，方便消费者购买，而且只需简单连接到智能手机就可以自己一人在家操作，不需要专业的医护人员。而第三步就更简便了，滴眼药水对大多数人来说都是家常便饭。

无需手术、没有痛苦，三个步骤就能矫正视力，纳米眼药水真的有这么逆天吗？有眼科专家在接受《武汉晚报》采访时表示，“对这个眼药水，我们也是持观望的态度，我们不去刻意否定它，也不要过于相信他所宣传的效果。”而武汉理工大学和哈佛大学纳米研究联合实验室的纳米技术专家周亮教授在接受媒体采访时表示，该技术原理上是可行的。对于该眼药水具体如何工作，他认为最可能的是眼药水中的纳米粒子可以按照某种光学图案进行自组装，自组装后的纳米粒子可以改变光的折射率，从而矫正视力，跟隐形眼镜原理应该有异曲同工之妙。

他本人并没有视力问题

创意源于一次“头疼”经历

除了眼科医生的身份外，Dvi其实还有另一个身份——巴伊兰大学纳米研究所的研究员。与他一起发明该眼药水的核心成员，还有来自巴伊兰大学工程学院的ZvZvk教授，以及该校化学学院的院长MhLh教授。他们所做的试验，均是在巴伊兰大学纳米科技高级材料研究所（BINA）完成。

纳米眼药水的三位主要发明者，左起分别为DviSj医生，ZvZvk教授和MhLh教授。受访者供图

虽然这项发明是为让人类摘掉眼镜，但Dvi医生本人并没有视力问题，也从不戴眼镜。“我的家人里没有近视的人，只有两位患有远视问题。”

Dvi说，他之所以能想出用眼药水改善视力状况的点子，是源于生活中的一次“头疼”经历。

“有一天，我在电脑前工作了整整一天后，开始头疼，视力也变得有些模糊。电脑上的数字好像变小了一样，”Dvi说，他用力地揉了揉眼睛，试图恢复视力，结果却没有奏效，随后就想到了眼药水。“我不近视，也不喜欢戴眼镜，所以我想，眼药水可能是最好的解决办法。”

滴完眼药水，他猛然联想到，“能不能用同样的方式，把近视或远视的问题也解决了呢？”他兴奋地将这一想法告诉了和自己在一起工作的Zv教授。

Dvi介绍说，Zv是位非常著名的光学教授，在业内是“大牛”级人物，经验极为丰富，在以色列拥有上百个专利。令他没想到的是，Zv教授竟也认为这个概念可行。但他说，他还需要找一个人确认。两人随后一同找到了巴伊兰大学化学学院的院长MhLh，三人一拍即合。

说干就干。在随后的两年多时间里，他们慢慢地朝着这一想法迈进，Zv负责激光技术部分，而Mh负责纳米颗粒。终于在最近，以这3人为核心的团队将这一研究以论文的方式发布在《欧洲白内障和屈光外科医生学会》期刊上，随即受到了来自全球各地的关注。

红星新闻记者对此进行了搜索核实，的确在《欧洲白内障和屈光外科医生学会》官网上，找到了这篇名为“修复屈光不正的眼药水”（Nfifiv）的论文，其中介绍了该研究的目的、试验方法、结果等，结论一栏中则写道，“使用合成纳米粒子制成的眼药水，的确显示出巨大的潜力，可以用不侵入的方式纠正视力的屈光不正。”

Dvi和所有团队成员都明白，这一方式若能成功，将会给全球的近视及远视患者们带来革命性的变化。

需反复滴用

已有人提出愿参与“人体试验”

但有优点的同时，这款眼药水也有缺陷。

Zv教授称，由于这种矫正方式十分温和，而且眼睛会逐渐自愈，因此这种视力的改进会逐渐消退。

“角膜会恢复正常的，”Dvi告诉红星新闻记者，在正常情况下，人的角膜一般每3-5天时间内会更新自我。“我们目前仍不知道，要过多久，人们就要重复进行这一滴眼药水的过程。但我们已知的是，这些纳米粒子药物的半衰期是3个星期。”因此，即便不知道角膜细胞的更新速度，人们可能也需要过几个星期就得重复这一过程。

而就该团队目前的进展来看，距离该产品的真正推出和上市，还有很长的一段路要走。

Dvi介绍称，他们的研究团队已经在10头猪的眼睛上做了试验，证明了这款眼药水的有效性。“和人的眼睛相似，猪的眼睛和兔的眼睛都可能会近视或远视。”

“我们只想先证明这一概念是否可行有效，由于猪眼和人眼结构相似，因此选择用猪眼做试验。”Dvi介绍称，他们所做的是x-viv试验，即将猪眼取出后做的试验。他们共进行了时长2小时的监测，每过15分钟检测一次。结果显示，在短短几分钟内，其视力就被矫正了过来，而且至少2个小时内状态都非常稳定。“这并不是我们第一次试验，过去两年内我们已经做过许多试验，包括近视、远视和老花眼等。”

使用校准吸管向猪眼滴入纳米眼药水。受访者供图

“这一概念的实施并没有遇到多么大的困难，没想象中那么难，纳米粒子技术也相对简单，最难的地方在于如何将其适用于人们的日常生活，以及找出到底要多久必须重复这一过程。”

下一步，Dvi称他们计划在今年夏天之前，对3-5只兔子进行i-viv试验，即在活体兔子身上做动物试验。届时他们将在一个月时间里每天监测兔子眼睛的状况，从而得出多久需要重复进行滴眼药水的结果。

而人体试验的计划，也被他们提上日程，“计划在明年夏天之前吧。”

虽然还没有公布确切的方案，但来自世界各地的人们，已经迫不及待地希望参与到这一试验中来了。Dvi说，自从被新闻报道后，他所在的医院来了不少“志愿者”，有美国人、有新加坡人，也有从欧洲来的人，他们都声称想参与人体试验。

“这太疯狂了！”始料未及的Dvi笑着说道，但这更加坚定了他们继续研究下去的信心。“如果这个方法真的奏效，我们将会非常高兴。”

一副纳米隐形眼镜，色盲近视全解决

全世界一千个人中，就有8位男性和5位的女性患有颜色视觉障碍，俗称“色盲”。

颜色视觉障碍的个体差异很大。有的人，只是对某些特定的光线波长不敏感，例如我们常说的红绿色盲。但最严重的色盲则无法辨别所有颜色，被称为全色盲。

世界上第一个研究色盲的是英国化学家约翰·道尔顿，他在发现自己是色盲后，于1798年出版了第一部论述此问题的科学专著《关于色彩视觉的离奇事实》。此后，随着光学技术的发展，人们对色盲的研究及治疗也愈发深入。

颜色视觉障碍的原因，是人眼内的视锥细胞（）异常。视锥细胞是视网膜上的一种色觉和强光感受细胞，因其外节为圆锥形而得名。人类有S、M、L这三类辨别颜色的锥形感光细胞，分别对蓝紫色、绿色、红色的光最敏感。以绿色色弱为例，当主要负责吸收绿光的M型视锥细胞出现异常，它接受的光波，会与L型视锥细胞负责吸收的红色光谱范围重合，这就会导致人眼能够辨别的色调减少。这种现象也被称为M型视锥细胞的“红移”，最终导致患者对红色和绿色及其组合颜色的感知出现混淆。五彩斑斓的世界向这些患者关上了大门。

正常情况下，S、M、L三种视锥细胞对可见光的敏感度Aij/CCBY-SA(高标签]色盲患者的日常

颜色辨析障碍不仅影响人们对美的欣赏，更严重的是它会扰乱人们的日常生活。色盲患者在职业的选择上会受到限制，特别是美术、医学、化工、电工及电信等需要辨色能力的工作。根据中国2012年修订的《机动车驾驶证申领和使用规定》，红绿色盲患者无法获得机动车驾驶证。以色列特拉维夫大学研究员沙伦·卡雷波夫（ShKv）提到，无法辨别红绿，实际上给生活造成很大的麻烦，比如人们无法通过颜色判断香蕉是否熟了。

正常视力下的红苹果和绿苹果（上）二色性色盲眼中的红苹果和绿苹果（下）Lii/CCBY-SA(高标签]幸运的是，以色列特拉维夫大学在2020年3月发表的研究，或许能为这些患者的生活“增光添彩”。通过将超薄光学器件与现有的隐形眼镜组合起来，特拉维夫科研团队成功地研制出了一种纳米结构的隐形眼镜，能大幅度缓解红绿色弱视症状，这也是最常见的一种颜色视觉障碍。

为了缓解色盲，可采用的方法是降低视锥细胞对颜色的过度摄取。此前，这项技术只能被运用于外置的框架眼镜上。但现在，卡雷波夫团队研发的隐形眼镜可以更好地帮助人们缓解颜色视觉障碍。这种隐形眼镜采用了纳米级金椭圆的超表面，通过量身定制，为患者提供便捷和持久的解决方案，这项研究也被发表在了《光学通信》上。

常人看到的景象（左）；绿色弱视者看到的景象（中）；新型隐形眼镜矫正后绿色弱视者看到的景象（右）ShKv,TAvivUivi

使用新型隐形眼镜矫正后，绿色弱视者能看到“红绿分明”的世界。通常大家认为，红绿色盲看不到红色和绿色。但通过上图的例子可以发现，绿色弱视只是无法区分绿色和其他颜色，并不代表看不到绿色。甚至有时候，由于大脑对视觉信号的处理，他们看到的世界比我们还要“绿”。

研究突破与应用

卡雷波夫说道：“我们已经能在市面上购买到色盲矫正眼镜，但它们比隐形眼镜笨重多了。”研究团队利用国际色觉委员会（CIE）的颜色空间，和传统的人眼彩色感光器模型，模拟了超表面隐形眼镜对色觉的影响。研究表示，这种新型隐形眼镜能提高修复颜色对比和色彩感知力10倍。

另外，团队还采用了石原氏色盲检测图（Ihih-），证明这款新型隐形眼镜确实能提高色弱患者辨识颜色的能力。“石原氏色盲检测图”这个名字听起来陌生，实际上，它就是我们日常体检时，用于检测色盲的小圆点。这种测试图包括一系列彩色圆盘，称为“石原盘”，每个圆盘内布满多种颜色和大小的圆点，组成色盲者不易区分的图案或数字。全套的石原氏检测图包括38个色盘，通常只使用几个色盘就能检测出色觉障碍。大家可以用下图进行自检，颜色视觉正常者能够看到数字74，但绿色色盲者可能会看到21，而全色盲则看不到任何数字。

石原氏色盲检测图之一Wikii

然而，科研成果并非一蹴而就。隐形眼镜的形状就是研究要解决的麻烦问题。这项研究的核心要素是超表面：这种超薄光学元件具有人造的纳米结构界面，并通过空间排列的超原子来操纵光。但这项技术之前只被应用于平面，因此，科研团队不得不研发新的技术，在不改变超表面特性的情况下，将它应用到隐形眼镜的弧面上。可喜的是，这项将超表面转移到弧面上的技术，得到了一些无心插柳的附加效果。科学家可以通过微调超表面的组织材料，来操纵穿过其表面的光线，从而一举缓解其他常见的视力问题。

卡雷波夫说：“我们研发的光学元件是超薄的，可以嵌入到任何硬性的隐形眼镜中，因此无论是绿色弱视还是其他视力障碍，如常见的近视、远视和散光，一副小小的隐形眼镜都能解决。”

这类隐形眼镜目前尚未进入临床试验，但研究者们已经为它进一步的技术发展和临床应用做好了准备。如果这项技术能够投入市场并且降低价格，或许能给近视和颜色视觉障碍的患者带来一丝福音。

作者名片

编译：狗蛋

编辑：悲催的铊宝宝

排版：雷颖

题图来源：Pix

参考文献：

[1]高标签][2]高标签][3]Khh,Rhi,R.K.Biw."RviwfCBiRvMhiIPi."I.J.fRRhRviw6(2013):18-21.

本文版权属于“我是科学家”，未经授权不得转载。如需转载请联系iii@k.

安全有效的近视矫正术——飞秒激光手术

临床上矫正近视的常规方法包括进行人工晶体植入术、近视激光屈光手术、佩戴框架眼镜、佩戴角膜接触镜等。不过，部分近视人群存在无法佩戴框架眼镜的问题，部分近视人群在接受人工晶体植入术后出现干眼症、术后眩光等并发症。目前，半飞秒激光手术、全飞秒激光手术是临床上矫正近视较为安全和有效的两种术式。

半飞秒激光手术

1.半飞秒激光手术

飞秒激光制瓣准分子激光原位角膜磨镶术（FS-LASIK）常被称为半飞秒激光手术。手术过程中涉及两种激光，即飞秒激光和准分子激光。

飞秒激光是一种以脉冲形式运转的激光，持续时间只有几个飞秒（1飞秒=千万亿分之一秒）。飞秒激光被用于眼科手术，被誉为继波前像差技术之后“屈光手术的又一次革命”。

准分子激光是一种肉眼看不见的波长为193纳米的紫外线光束，其特性为光子能量大，波长极短，对组织的穿透力极弱，不会穿入眼内，仅被组织表面吸收，对周围组织无损或损伤极微。

首先采用飞秒激光制作一个周长20毫米的角膜瓣，掀开角膜瓣，然后使用准分子激光对角膜基质层进行个性化切削，最后贴合角膜瓣，完成手术。

飞秒激光制瓣准分子激光原位角膜磨镶术术后角膜发生膨隆概率较小，角膜瓣精确度及一致性较好。

研究发现采用FS-LASIK术具有安全性高、疗效好的优点，对高度近视患者来说是比较好的手术方式。一些研究也证明FS-LASIK术矫正高度近视，不会造成眼底损伤,对高度近视矫治安全性好。但长期实践发现，术后部分患者伴随光晕、眩光、干眼症等问题，会降低视觉质量。

经过不断探索，用Q值引导的FS-LASIK应用于近视患者中效果明显，视觉质量得到提升，应用前景良好。研究人员发现患者滴用七叶洋地黄双苷滴眼液，对FS-LASIK术后患者予以FGF治疗可使患者视力提升，能较好地改善视觉质量。

半飞秒激光手术动画演示

2.全飞秒激光手术

飞秒激光小切口角膜基质透镜取出手术（SMILE）又称全飞秒激光手术，是应用飞秒激光在角膜基质扫描形成光学透镜，并将透镜从飞秒激光制作的角膜周边3-4毫米的小切口取出，用以矫正近视、远视、散光等屈光不正的一种手术方式。

全飞秒激光手术作为国际上最先进的角膜屈光手术模式之一，近年来因其具有高分辨率和高精度的优点,同时手术创伤性低,有效改善患者的角膜厚度等特点在临床备受青睐。

全飞秒手术动画演示

在矫正近视散光时飞秒激光完全不用刀,能够有效利用高精度、高功率、高分辨特征,在角膜基质层切除一个特定直径与曲率的凸透镜形状薄层角膜组织,采用特制器械将已作好的透镜组织取出，改变了角膜曲率、厚度，有效达到矫正近视散光目的。经小切口将角膜基质透镜组织取出，未作角膜瓣，因此，能更好保护角膜周边神经，具有微创、无痛、恢复快等优点，为目前临床矫正近视的最佳方法。

值得注意的是，尽管近视手术技术越来越成熟，仍有一些疾病被列为手术禁忌症，如角膜基质或内皮营养不良等。每个准备做近视手术的人，都必须进行严格精细的术前检查。医生会根据患者的角膜厚度、曲率、眼表、眼底等综合情况，从而帮助近视患者选择出最适合的手术方式。

参考文献：

1．Li,F,YhX,YY.34JfRfivS30.4(2014):248-254.

2.Zh,Yiji,.34Jffiv32.4(2016):256-265.

3.W,D,.34JfRfivS30.10(2014):702-707.

4.MLALi,Mi,.34AOhhi97.3(2019):373-380.

5.中华医学会眼科学分会眼视光学组.我国飞秒激光小切口角膜基质透镜取出手术规范专家共识（2018）[J]中华眼科杂志.2018,54(10):729-736

6.郑春晖.全飞秒激光手术对近视患者的临床效果观察(2022)[J].中国现代药物应用,2022,16（9）:55-57

7．熊雯.全飞秒激光手术治疗近视的疗效探讨（2021）[J].当代医药论丛,2021,19(10):98-100

8.宋敏.近视屈光手术进展（2022）[J].保健文汇,2022,23（24）