(Jaromir Chalabala/EyeEm/Getty Images) Eine flexible Kontaktlinse, die den Augendruck erkennt und bei Bedarf ein Medikament freisetzt, könnte bei der Behandlung hilfreich sein Glaukom , Die weltweit zweithäufigste Ursache für Blindheit weltweit.
Das kompakte drahtlose Gerät, das von einem Team chinesischer Forscher entwickelt und bisher an Schweine- und Kaninchenaugen getestet wurde, scheint steigenden Augendruck, eine der häufigsten Ursachen für Glaukom, zu erkennen und zu reduzieren.
Glaukom ist ein Überbegriff für eine Gruppe von Augenerkrankungen, bei denen eine Schädigung des Sehnervs, der visuelle Informationen an das Gehirn weiterleitet, zu irreversiblem Sehverlust und Blindheit führt Millionen Menschen weltweit .
Der Schwerpunkt dieser neuen Forschung liegt in der Entwicklung eines Geräts, das Veränderungen des Augendrucks erkennen und bei Bedarf therapeutische Medikamente verabreichen kann.
Jüngste Bemühungen, intelligente Kontaktlinsen als tragbare Geräte zur Behandlung von Augenerkrankungen zu entwickeln, konzentrierten sich entweder auf die Erkennung von Druckveränderungen im Auge oder auf die Abgabe eines Medikaments – aber nicht auf beides – und die Behandlung des Glaukoms umfasst normalerweise Augentropfen, Lasertherapie oder eine Operation zur Senkung des Augendrucks
Auch wenn es spannend klingt, sollten Sie bedenken, dass Wissenschaftler weiterhin damit experimentieren alle möglichen tollen Geräte zur Behandlung von Augenkrankheiten, Früherkennung des Glaukoms und eine rechtzeitige Behandlung bleiben von entscheidender Bedeutung.
„Sobald ein Glaukom erkannt wurde, kann die Therapie in den meisten Fällen seine Verschlechterung aufhalten oder verlangsamen“, sagen Jaimie Steinmetz, Forscherin am Washingtoner Institute for Health Metrics and Evaluation, und Mitarbeiter schrieb im Jahr 2020 bei der Analyse der weltweiten Belastung durch Augenkrankheiten, einschließlich Glaukom.
Aber ein Glaukom ist in der Regel schwer zu erkennen, da zuerst das periphere Sehen verloren geht und Geräte zur Diagnose der Erkrankung nur Momentaufnahmen liefern Augeninnendruck , die je nach Aktivität und Schlaf-Wach-Rhythmus schwankt.
„Daher ist es wichtig, die Überwachungssysteme zu verbessern, das Risiko bei Familienmitgliedern in Fällen hervorzuheben und die Wirksamkeit der Pflege zu verbessern, sobald die Behandlung begonnen hat“, so Steinmetz und Co-Autoren Stress .
Allerdings sind Kontaktlinsen, die eng am Auge anliegen, für die Therapie von Augenerkrankungen sehr attraktiv. Aber die Integration elektrischer Schaltkreise und Sensoren in kleine, flexible, gebogene und ultradünne Kontaktlinsen ist eine Herausforderung eine ernsthafte technische Herausforderung.
Damit so etwas funktioniert, muss es empfindlich genug sein, um Druckänderungen zu erkennen und bei Bedarf präzise Medikamentenmengen freizusetzen – und das alles, ohne die Sicht zu beeinträchtigen und das Auge zu reizen.
„Es ist eine große Herausforderung, ein komplexes theranostisches System aus mehreren Modulen auf einer Kontaktlinse zu installieren“, sagen Elektroingenieur Cheng Yang von der Sun Yat-Sen-Universität und Kollegen schreiben in ihrer Arbeit.
Aber es scheint, dass Yang und seine Kollegen Fortschritte gemacht haben – zumindest bei der Herstellung eines Prototyps einer Linse, in die mehrere Sensoren eingebettet sind, um mögliche Augenreizungen zu vermeiden, und ein einzigartiges lasergeschnittenes Schneeflockendesign.
Es wurde für die Behandlung des akuten Engwinkelglaukoms entwickelt, einer selteneren Form des Glaukoms, die durch einen plötzlichen oder allmählichen Anstieg des Flüssigkeitsdrucks im Auge auftreten kann.
Den Forschern zufolge ist die doppelschichtige Linse mit einem Anti-Glaukom-Medikament beschichtet, Brimonidin, und dazwischen liegt ein hauchdünner Luftfilm. Dieser Luftfilm ist in einen freitragenden Stromkreis eingehakt, der Veränderungen im Augeninnendruck erkennt, wenn die Lufttasche durch den nach außen gerichteten Druck des Auges komprimiert wird.
Wenn der Augendruck ein Hochrisikoniveau erreicht, löst das drahtlose System die Freisetzung aus Brimonidin, Es fließt von der Unterseite der Linse über die Hornhaut in das Auge und wird von einem elektrischen Strom in einem Prozess namens Iontophorese vorangetrieben.
„Das doppelschichtige Linsendesign ermöglichte eine kompakte Struktur zur Aufnahme mehrerer elektronischer Module im Randbereich der Kontaktlinse“, was bedeutet, dass es die Sicht des Trägers nicht behindern sollte. schreiben Yang und Kollegen.
Bisher wurde das Gerät jedoch nur an Schweineaugen und lebenden Kaninchen getestet, sodass weitere Forschung erforderlich ist, bevor die Linse in klinische Tests am Menschen überführt werden kann.
Vorerst haben die Forscher jedoch berichtet, dass ihr Gerät wie vorgesehen Veränderungen im Augeninnendruck erkennen, Glaukom-Medikamente über Iontophorese abgeben und den Augendruck „schnell senken“ kann.
In diesen Experimenten blieb der Augendruck bei Kaninchen ebenfalls niedrig und stieg nicht wieder an, wie es bei Augentropfen der Fall war Brimonidin wurde als Kontrollbehandlung verabreicht, daher sieht es einigermaßen vielversprechend aus.
„Dieses intelligente System bietet vielversprechende Methoden, die auf andere Augenerkrankungen ausgeweitet werden könnten“, so Yang und Kollegen schreiben .
Mehr noch, die Forscher sagen Ihre Herstellungsmethoden sind mit den groß angelegten und kostengünstigen Herstellungsprozessen kompatibel, die derzeit zur Herstellung von Computerplatinen verwendet werden. So unansehnlich dieses Gerät auch klingt, es könnte relativ einfach hergestellt werden.
Aber natürlich müssen wir genau im Auge behalten, was zukünftige Forschungen letztendlich zeigen werden.
Die Forschung wurde veröffentlicht in Naturkommunikation .