La miopía, o miopía, es un problema creciente en todo el mundo. Ahora hay el doble de personas en los Estados Unidos y Europa con esta afección que hace 50 años. En Asia oriental, del 70 al 90 por ciento de los adolescentes y adultos jóvenesson miopes. Según algunas estimaciones, alrededor de 2.500 millones de personas en todo el mundo pueden verse afectadas por la miopía para 2020.
Los anteojos y las lentes de contacto son soluciones simples; una más permanente es la cirugía refractiva corneal. Pero, aunque la cirugía de corrección de la visión tiene una tasa de éxito relativamente alta, es un procedimiento invasivo, sujeto a complicaciones posquirúrgicas, y en casos rarospérdida permanente de la visión. Además, las cirugías de corrección de la visión asistidas por láser, como la queratomileusis in situ con láser LASIK y la queratectomía fotorrefractiva PRK todavía usan tecnología ablativa, que puede adelgazar y en algunos casos debilitar la córnea.
La investigadora de Columbia Engineering, Sinisa Vukelic, ha desarrollado un nuevo enfoque no invasivo para corregir la visión de forma permanente que muestra una gran promesa en los modelos preclínicos. Su método utiliza un oscilador de femtosegundo, un láser ultrarrápido que entrega pulsos de muy baja energía a una alta tasa de repetición, paraAlteración selectiva y localizada de las propiedades bioquímicas y biomecánicas del tejido corneal. La técnica, que cambia la geometría macroscópica del tejido, no es quirúrgica y tiene menos efectos secundarios y limitaciones que los observados en cirugías refractivas. Por ejemplo, pacientes con córneas delgadas,el ojo seco y otras anormalidades no pueden someterse a cirugía refractiva. El estudio, que podría conducir al tratamiento de miopía, hipermetropía, astigmatismo y astigmatismo irregular, se publicó el 14 de mayo en Fotónica de la naturaleza .
"Creemos que nuestro estudio es el primero en usar este régimen de salida láser para el cambio no invasivo de la curvatura corneal o el tratamiento de otros problemas clínicos", dice Vukelic, profesor de disciplina en el departamento de ingeniería mecánica. Su método utiliza unoscilador de femtosegundos para alterar las propiedades bioquímicas y biomecánicas del tejido colágeno sin causar daño celular ni alteración del tejido. La técnica permite suficiente potencia para inducir un plasma de baja densidad dentro del volumen focal establecido, pero no transmite suficiente energía para causar daño al tejido interno.la región de tratamiento.
"Hemos visto plasma de baja densidad en imágenes de múltiples fotos donde se ha considerado un efecto secundario no deseado", dice Vukelic. "Pudimos transformar este efecto secundario en un tratamiento viable para mejorar las propiedades mecánicas detejidos colágenos "
El componente crítico del enfoque de Vukelic es que la inducción de plasma de baja densidad provoca la ionización de las moléculas de agua dentro de la córnea. Esta ionización crea una especie de oxígeno reactivo un tipo de molécula inestable que contiene oxígeno y que reacciona fácilmente con otras moléculas.en una célula, que a su vez interactúa con las fibrillas de colágeno para formar enlaces químicos o enlaces cruzados. La introducción selectiva de estos enlaces cruzados induce cambios en las propiedades mecánicas del tejido corneal tratado.
Cuando su técnica se aplica al tejido corneal, la reticulación altera las propiedades del colágeno en las regiones tratadas, y esto finalmente resulta en cambios en la macroestructura general de la córnea. El tratamiento ioniza las moléculas objetivo dentro de la córnea mientras evita la descomposición óptica deel tejido corneal. Debido a que el proceso es fotoquímico, no interrumpe el tejido y los cambios inducidos permanecen estables.
"Si adaptamos cuidadosamente estos cambios, podemos ajustar la curvatura corneal y así cambiar el poder refractivo del ojo", dice Vukelic. "Esta es una desviación fundamental del tratamiento láser ultrarrápido convencional que se aplica actualmente tanto en investigación como enajustes clínicos y se basa en la descomposición óptica de los materiales objetivo y la posterior formación de burbujas de cavitación ".
"La cirugía refractiva ha existido durante muchos años, y aunque es una tecnología madura, el campo ha estado buscando una alternativa viable y menos invasiva durante mucho tiempo", dice Leejee H. Suh, profesor asociado de Miranda Wong TangOftalmología en el Centro Médico de la Universidad de Columbia, que no participó en el estudio. "La modalidad de próxima generación de Vukelic es muy prometedora. Esto podría ser un gran avance en el tratamiento de una población mundial mucho más grande y abordar la pandemia de miopía".
El grupo de Vukelic actualmente está construyendo un prototipo clínico y planea comenzar los ensayos clínicos para fin de año. También está buscando desarrollar una forma de predecir el comportamiento corneal en función de la irradiación con láser, cómo se podría deformar la córnea si es pequeñase trataron un círculo o una elipse, por ejemplo. Si los investigadores saben cómo se comportará la córnea, podrán personalizar el tratamiento: podrían escanear la córnea de un paciente y luego usar el algoritmo de Vukelic para hacer cambios específicos del paciente para mejorar su/ su visión.
"Lo que es especialmente emocionante es que nuestra técnica no se limita a los medios oculares: se puede usar en otros tejidos ricos en colágeno", agrega Vukelic. "También hemos estado trabajando con el laboratorio del profesor Gerard Ateshian para tratar la osteoartritis temprana,y los resultados preliminares son muy, muy alentadores. Creemos que nuestro enfoque no invasivo tiene el potencial de abrir vías para tratar o reparar el tejido colágeno sin causar daño tisular ".
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Materiales proporcionado por Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Columbia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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