目前，治療近視的一類主要手段是屈光手術。屈光手術能立竿見影且效果持久，但它也具有較高的風險。作為一種侵入式外科手術，它可能會受一些手術之外的不穩定因素影響。在罕見個例中，患者在術後出現了永久失明的現象。除此之外，基於鐳射技術的視力矯正手術，例如準分子鐳射原位角膜磨鑲術（LASIK）與準分子角膜切削術（PRK），仍然使用鐳射燒蝕技術來磨薄角膜，從而達到治療目的。這樣的手術有可能使角膜變得更脆弱。
在最新的《自然-光子學》（Nature Photonics）上，哥倫比亞大學的Sinisa Vukelic 開發出了一種非侵入性的方法來永久矯正近視患者的視力，這種方法在臨床前模型中表現出巨大的潛力。
Vukelic使用了一種叫飛秒震盪器（1飛秒 = 10^-15秒）的技術，這種技術可以產生能量極低、振盪頻率極高的鐳射，用來選擇性地改變角膜組織局部的生化和生物力學性質。Vukelic開發的這種方法通過改變角膜組織的宏觀幾何特徵來修正視力，鐳射在焦點區域產生低密度等離子體，但其能量不足以破壞治療區域的組織。因此，患者不需要外科手術，與角膜手術相比副作用和局限性也更小。例如，天生角膜較薄、乾眼症和其他眼部疾病的患者都不能接受角膜手術。這項研究有望完全治癒近視、遠視、散光等眼部疾病。
“在多照片成像中我們可以觀測到低密度等離子體，它通常被看作一種不希望存在的副作用，”Vukelic說，“我們現在將這種副作用變成提高角質組織力學性能的一種新方法。”
Vukelic提出的方法的關鍵點在於，低密度等離子體的引入會導致角膜中水分子的電離。電離過程會產生活性氧簇（一種不穩定的分子，很容易與細胞內其他分子發生化學反應），它們與角質蛋白發生反應，形成化學鍵或化學交聯。
當Vukelic將這種方法應用於角膜時，引入的化學交聯在目標處會改變角膜組織的性質，最終導致整個角膜宏觀結構的變化。這種療法的原理是將角膜內的目標分子電離，從而避免了對角膜組織的光學損傷。由於這是一個光化學過程，所以它不會造成組織紊亂，而且療效可以一直保持。
“如果我們謹慎地調整這些變化，就可以改變角膜的曲率，從而改變眼睛的屈光力，”Vukelic說，“這種療法與目前臨床上的主流飛秒鐳射療法完全不同，後者主要依賴對目標組織的光學擊穿以及隨後形成的氣泡。”
“屈光手術已經發展了若干年，雖然它現在已經成為一項成熟的技術，近視治療領域仍然一直在尋找一種更為簡便、侵入性更低的替代方案，” 沒有參與這項研究的哥倫比亞大學醫學中心副教授Leejee H.Suh說，“Vukelic提出的革新性療法非常有前景。這很有可能是近視治療領域的一大突破，從而治癒更多的近視患者。”
“尤其令人激動的一點是，我們的方法不僅限於眼部治療，它也可以用於其他富含角質的組織，”Vukelic補充道，“我們目前一直在和Gerard Ateshian 教授的實驗室合作，試圖用這種方法治療骨關節炎。目前初步試驗結果非常好。我們認為這種非侵入性的療法非常有潛力，它開啟了通往無損修復角質組織的道路。”◆
