Künstliche Linsen sowie Motor, Getriebe, Sensorik, Steuerungselektronik und Stromversorgung können so klein sein, dass sie – im Augapfel implantiert – die Folgen des Grauen Stars überwinden. Erste Labormuster existieren bereits.
Das künstliche Akkommodationssystem ist die Vision einer mechatronischen Intraokularlinse. Das Implantat soll die Akkommodationsfähigkeit des menschlichen Auges bei Alterssichtigkeit und grauem Star wiederherstellen. Daran arbeiten Forscher des Instituts für angewandte Informatik (IAI), das zum Karlsruher Institut für Technologie gehört. Sie wollen das System mit einer brechkraftvariablen Optik, einem winzigen Antrieb, einem Sensorsystem zur Erfassung des Akkommodationsbedarfs, einer Kommunikationseinheit und einer eigenen Energieversorgung ausstatten.
Erstmals wurden nun zwei Aktorkonzepte zum Antrieb der Optik eines solchen Implantats als Labormuster realisiert. Einer der beiden Antriebe bewegt eine Sammellinse entlang der optischen Achse. Der andere Antrieb verwendet eine Alvarez-Optik, bei der zwei Linsen mit kubischen Oberflächen senkrecht zur optischen Achse synchron gegeneinander verschoben werden. Herzstück der Antriebe sind die planaren Getriebe, die durch reaktives Ionentiefenätzen aus einkristallinem Silizium gefertigt wurden.
Ihre elastischen Verformungsmechanismen erbringen die hohe erforderliche Wegübersetzung, die es aus der Bewegung des Piezoaktors zu generieren gilt, und stellen gleichzeitig eine präzise Führung der Linsen sicher.
Um den Fertigungsaufwand für die Labormuster zu beschränken, wurden diese im Maßstab 1,5:1 und 1,2:1 aufgebaut. Da Standardbauteile als Piezoaktoren verwendet wurden, mussten die äußerst herausfordernden Bauraumvorgaben zwar an je einer Stelle verletzt werden, ohne jedoch die Übertragbarkeit der Antriebe auf die endgültige Implantatgröße in Frage zu stellen. Beide Labormuster wurden erfolgreich in Betrieb genommen und erzielten die volle Linsenverschiebung.
Die Ergebnisse werden auf der Fachmesse Actuator vorgestellt, die vom 23. bis 25. Juni 2014 in der Messe Bremen stattfindet.
Weitere Informationen Die Konferenz und Ausstellung Actuator 2014 zeigt Bauelemente, Systemlösungen und Anwendungen von intelligenten Aktoren und elektromagnetischen Antrieben kleiner Leistung: www.actuator.de
Unsere Webinar-Empfehlung
Armprothesen und andere medizinische Hilfen mit dem 3D-Drucker individuell, schnell und kosteneffizient herstellen
Teilen:
