Mini-Pumpe regelt Augeninnendruck

1. Juli 2015, 11:14
2 Postings

Forscher entwickeln ein implantierbares Mikrofluidsystem, mit dem sich der Augeninnendruck stabilisieren lassen soll

München – Glaukom (Grüner Star) und Phthise (Augapfelschwund) sind unheilbare Augenerkrankungen. Während beim Glaukom das Kammerwasser im Auge nicht richtig abfließen kann und der Augeninnendruck dadurch steigt, wird bei der Phthise zu wenig Kammerwasser produziert und das Auge schrumpft in sich zusammen.

Die Folgen: Schwere Sehstörungen bis hin zur Erblindung. Derzeitige Therapien können den Krankheitsverlauf zwar verlangsamen, sind allerdings nur für eine gewisse Zeit wirksam. Beim Glaukom wird operativ ein zusätzlicher künstlicher Abfluss in der vorderen Augenkammer geschaffen. Das Problem: Bei rund einem Viertel der Patienten kommt es nach dem Eingriff zu Vernarbungen, die den Kammerwasserabfluss behindern. Fazit: Der Augendruck steigt wieder, die Operation muss wiederholt werden.

Im Fall von Phthise wird dem Patienten dagegen in regelmäßigen Abständen Flüssigkeit wie etwa Hyaluronsäure ins Auge injiziert – eine unangenehme Prozedur, die ein Erblinden über kurz oder lang dennoch nicht verhindern kann.

Implantat wird auf dem Augapfel angebracht

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Mikrosysteme und Festkörper-Technologien (EMFT) stellten nun neuen Therapieansatz vor: Sie entwickeln ein aktives Implantat, das den Augendruck effektiv und dauerhaft regulieren soll. "Damit ersparen wir dem Patienten nicht nur belastende Folgeoperationen, sondern können das Sehvermögen über einen längeren Zeitraum erhalten und im besten Fall ein Erblinden komplett verhindern", sagt Projektleiter Christoph Jenke vom EMFT.

Das Implantat besteht aus einem Mikropumpensystem, einer sensorbasierten Pumpensteuerung, einem integrierten Akku zur kontaktlosen Energieversorgung sowie einem Telemetriemodul zur Datenübertragung. Es lässt sich direkt auf dem Augapfel aufbringen. "Das Implantat soll der Patient natürlich nicht spüren und auch die Augenbewegung darf nicht eingeschränkt werden", ergänzt Jenke.

Die Systemkomponenten mussten daher miniaturisiert werden: Mit einer Größe von nur 7x7x1 Kubikmillimeter haben die Münchner Forscher eine winzige, biokompatible Silizium-Mikromembranpumpe mit einer Förderrate von maximal 30 Mikroliter pro Sekunde entwickelt. Je nach Krankheitsbild kann sie das Auge benetzen oder Kammerwasser abpumpen.

Die Hoffnung: Krankheitsverlauf stoppen

Die Forscher nutzen dabei die natürlichen Abflusswege im Auge, so dass es zu keinen Vernarbungen kommt. In regelmäßigen Überwachungszyklen kann der behandelnde Mediziner nach einer konventionellen Augendruckmessung ambulant die Flüssigkeitsmenge auf den gewünschten Wert einstellen. Langfristig soll das System mit einem implantierbaren Sensor kombiniert und automatisch geregelt werden.

Der neue Therapieansatz soll nicht nur schonender für die Patienten sein, sondern weitere Vorteile bieten: So lässt sich der Augendruck wesentlich exakter einstellen als bei medikamentösen Behandlungen oder Operationen. Bislang führt die Phthise unweigerlich zum Erblinden. "Da bei der Phthise die fehlende Augenwasserproduktion der ausschließliche Krankheitsauslöser ist, sind wir optimistisch, den Krankheitsverlauf stoppen und das Augenlicht dauerhaft erhalten zu können", hofft Jenke.

"Unser Implantat imitiert quasi die natürliche Kammerwasserproduktion eines gesunden Auges", ergänzt der Wissenschaftler. Derzeit wird die Pumpe auf Zuverlässigkeits und Lebensdauer getestet. (red, 1.7.2015)

  • Querschnitt des Auges mit Implantat.
    foto: fraunhofer emft

    Querschnitt des Auges mit Implantat.

Share if you care.