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Polymer lässt Augenkranke wieder Licht sehen

Ein italienisches Forscherteam hofft, mit Photovoltaik-Material wesentlich bessere Retina-Implantate bei degenerativen Erkrankungen zu ermöglichen.

Materialwissenschaftler Guglielmo Lanzani (Foto: IIT)

Materialwissenschaftler Guglielmo Lanzani (Foto: IIT)

Ein photovoltaisches Polymer bietet einen Hoffnungsschimmer für Patienten, die aufgrund degenerativer Augenerkrankungen wie Retinitis Pigmentosa das Augenlicht verlieren. Denn ein Forscherteam unter Leitung des Italian Institute of Technology (IIT) hat in einer in Nature Photonics veröffentlichten Arbeit gezeigt, dass das Material Rezeptoren einer Ratten-Retina geeignet stimulieren kann, um wieder Licht wahrzunehmen. Das organische Polymer könnte somit langfristig deutlich bessere Retina-Implantate ermöglichen.

Da das Material flexibel ist, passt es besser ins Auge als ein steifer Silizium-Chip. Ferner wären Implantate möglich, die im Gegensatz zum bisher einzigen in Europa und den USA tatsächlich zugelassenen Modell „Argus II“ von Second Sight wirklich ohne externe Komponenten auskommen. Zudem könnte der Ansatz eine unglaubliche Auflösung bieten. „Im Prinzip könnte jedes Neuron oder Bipolarzelle angeragt werden, das Kontakt zu unserem Polymer hat“, erklärt IIT-Materialwissenschaftler Guglielmo Lanzani.

Strom für Neuronen

Die meisten kennen photovoltaische Materialien in Form von Solarzellen, also als Mittel zur Stromgewinnung. Das Team um Fabio Benfenati, Leiter des IIT Department of Neuroscience and Brain Technologies, sowie Lanzani hatte aber schon vor einigen Jahren eine völlig andere Idee. Ein geeignetes photovoltaisches Polymer kann bei Beleuchtung Neuronen anregen, wie 2011 gezeigt wurde. Jetzt haben die Forscher Tests durchgeführt, bei denen beschädigte Ratten-Retinas auf eine Polymer-Schicht aufgebracht wurden. Bei Beleuchtung haben die Neronen dann ähnlich reagiert wie in einer gesunden Retina.

Für die aktuell veröffentlichte Arbeit haben die Forscher zwar mit Retinas außerhalb des lebenden Körpers gearbeitet. Doch inzwischen sind erste Experimente mit Polymer-beschichteten Implantaten bei Ratten gestartet, berichtet Technology Review. Insbesondere untersucht das Team dabei, ob der Ansatz wirklich bei Retinitis Pigmentosa – einer degenerativen Augenkrankheit, die im späteren Verlauf meist zur völligen Erblindung führt und an der weltweit geschätzt 1,5 Mio. Menschen leiden – helfen kann.

Implantate ohne Extras

Bewährt sich das Polymer auch in weiteren Experimenten, wäre es sehr interessant für Retina-Implantate. Denn während beispielsweise Argus II und manche andere in Entwicklung befindliche Lösungen zusätzlich externe Komponenten wie Kameras erfordern, könnte der IIT-Ansatz laut Lanzani rein interne Implantate ermöglichen. Dadurch könnten Nutzer ihren Blick auch ganz normal durch Augenbewegung auf bestimmte Objekte richten, ohne beispielsweise wegen einer Kamera den Kopf drehen zu müssen.

Ein weiterer potenzieller Vorteil gegenüber aktuellen und in Entwicklung befindlichen Lösungen ist die Auflösung. Argus II beispielsweise bietet gerade einmal 64 Pixel, der Mikrochip Alpha IMS des deutschen Unternehmens Retina Implant immerhin 1.500. Eine durchgängige Polymer-Beschichtung, die potenziell alle Rezeptoren im Auge wieder auf Licht reagieren lässt, könnte das klar in den Schatten stellen.

(pte)

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