TECHNIK

Hornhautimplantat: Innovative Augenprothese aus Kunststoff

Dtsch Arztebl 2010; 107(51-52): A-2574 / C-2190

EB

Joachim Storsberg mit einem Hornhautimplantat aus Kunststoff. Foto: Fraunhofer/Dirk Mahler

Für viele Patienten, die nach einem Unfall oder einer Krankheit erblinden, könnte eine Hornhauttransplantation das Sehvermögen wiederherstellen. Jährlich warten in Deutschland etwa 7 000 Patienten auf die Chance, dank eines Hornhautspenders wieder sehen zu können. Doch Spenderhornhäute sind rar. Dr. Joachim Storsberg vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP in Potsdam-Golm hat das Material und Herstellungsverfahren für eine Hornhautprothese aus Kunststoff entwickelt (www.iap.fraunhofer.de). Diese kann Patienten helfen, die aufgrund einer speziellen Erkrankung die Spenderhornhaut nicht tolerieren oder diese ebenfalls zerstören würden.

Die Anforderungen an eine solche künstliche Hornhaut sind hoch: Das Material soll einerseits fest mit den Zellen des umliegenden Gewebes zusammenwachsen, andererseits dürfen sich in dem optischen Bereich der künstlichen Hornhaut, also in der Mitte, keine Zellen absetzen, da sonst das Sehvermögen wieder beeinträchtigt wäre. Die Außenseite des Implantats muss sich mit Tränenflüssigkeit benetzen lassen, weil das Augenlid ohne Reibung darüber gleiten muss. Zudem würde sich andernfalls das Implantat an der Vorderseite eintrüben mit der Folge, dass der Patient nach relativ kurzer Zeit eine neue Prothese benötigte.

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Die Lösung fand der dafür mit dem Joseph-von-Fraunhofer-Preis 2010 ausgezeichnete Forscher in einem wasserabstoßenden Polymermaterial, das in der Augenheilkunde schon lange, unter anderem für Intraokularlinsen, verwendet wird. Damit es die geforderten Eigenschaften erfüllt, waren komplexe Entwicklungsschritte notwendig. Das Material wurde polymerchemisch modifiziert und im Anschluss daran erneut für die Zulassung geprüft. Um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen, wird der Rand des Implantats zunächst mit speziellen Polymeren beschichtet. Anschließend kommt ein Protein hinzu, das bestimmte Sequenzen eines Wachstumsfaktors enthält. Die umliegenden natürlichen Zellen erkennen diesen Wachstumsfaktor, werden angeregt, die Oberfläche des Hornhautrands zu besiedeln, und vermehren sich. So verwachsen sie mit dem Implantat, die künstliche Hornhaut gewinnt an Stabilität.

Drei Jahre lang arbeitete das interdisziplinäre Forscherteam an der Entwicklung der Augenprothese im Rahmen des EU-Projekts „Artificial Cornea“. In einem ersten Schritt wurden die chemisch-biomimetisch beschichteten Implantate am Universitätsklinikum Regensburg und am Klinikum rechts der Isar der Technischen Universität München in präparierten Schweineaugen und speziellen Zellkulturen überprüft. Später wurden an der Universitätsklinik für Augenheilkunde in Halle Modelle an Kaninchen getestet und das Design weiter verfeinert: die Optik wurde verkleinert und der Implantatrand vergrößert, um ein stabileres Konstrukt zu erhalten. Die Miro GmbH stellt das Implantat her, die Robin GmbH betreut die in Europa dafür geeigneten Implantationszentren. EB

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