近视在世界各地都是一个日益严重的问题。和50年前相比，现在美国和欧洲近视人数是当时两倍。在东亚，70%-90％的青少年和年轻人是近视眼。据估计，到2020年，全球约有25亿人可能会受到近视的影响。
简单的解决方案是带眼镜和隐形眼镜，更持久方法是角膜屈光手术 。不过，虽然视力矫正手术的成功率相对较高，但这是一种侵入性手术，容易发生手术后并发症，在极少数情况下会造成永久性视力下降。此外，激光原位角膜磨镶术（LASIK）和光折射角膜切削术（PRK）等激光视力矫正手术采用消融技术，这种技术可以减薄角膜。
哥伦比亚大学工程与应用科学学院研究员Sinisa Vukelic发明了一种新的非侵入性方法来永久矫正视力，在临床前模型中显示出巨大的前景。 他的方法使用飞秒振荡器，这是一种超快激光器，以高重复频率发射能量极低的脉冲，用于选择性和局部改变角膜组织的生物化学和生物力学特性。 这种改变组织宏观几何形状的技术是非手术的，并且比屈光手术所见的副作用和局限性更少。比如，角膜变薄，眼睛干涩和其他异常的，无法进行屈光手术的患者可以使用这种矫正方法。 这项技术还可以治疗远视，散光和不规则散光。
5月14日出版的《自然光子学》杂志发表这项研究。
这种方法使用飞秒振荡器来改变胶原组织的生物化学和生物力学特性，而不引起细胞损伤和组织破坏。该技术允许足够的能量在设定的焦点容积内诱导低密度等离子体，但是不能传递足够的能量来对治疗区域内的组织造成损伤。
其中的核心是用低密度等离子体的诱导引起角膜内水分子的离子化。 这种电离产生活性氧物质（一种含氧的不稳定分子，并且容易与细胞中的其他分子反应），其反过来与胶原原纤维相互作用以形成化学键或交联。 这些交联的选择性引入引起处理的角膜组织的机械性质的变化。
当这种技术应用于角膜组织时，交联会改变治疗区域的胶原性质，并最终导致角膜整体宏观结构的改变。治疗电离角膜内的目标分子，同时避免角膜组织的光学分解。 由于该过程是光化学过程，因此不会破坏组织，诱导的变化保持稳定。
Vukelic表示：“如果我们仔细调整这些变化，我们可以调整角膜曲率，从而改变眼睛的屈光力。这与目前在研究和临床应用中使用的主流超快激光治疗有着根本的不同，目前技术依赖于靶材料的光学分解和随后的空化气泡形成。”
哥伦比亚大学医学中心眼科副教授Leejee H. Suh说：“屈光手术已经存在了很多年，虽然它是一项成熟的技术，但该领域长期以来一直在寻找一种可行的，创伤小的替代方案。Vukelic发明的技术显示出巨大的希望，这可能是治疗数量庞大的近视人群的重大技术进步。”
目前，Vukelic的研究小组计划在年底前开始临床试验。 他还希望开发一种方法来预测角膜行为，作为激光照射的函数。 如果研究人员知道角膜会如何表现，他们将能够个性化治疗，医生可以扫描患者的角膜，然后使用Vukelic的算法对患者进行特定的角膜矫正，以改善他/她的视力。
Vukelic说：“特别令人兴奋的是，我们的技术不限于眼部介质，它可以用于其他富含胶原蛋白的组织，我们还与Gerard Ateshian教授的实验室合作，治疗早期骨关节炎，初步结果非常令人鼓舞，我们认为，这种非侵入性方法有可能打开治疗或修复胶原组织的大门，而不会导致组织损伤。”
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