Miniaturpumpe reguliert Augeninnendruck

Glaukom und Phthise sind unheilbare und tückische 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. Das Auge schrumpft in sich zusammen – man spricht auch von Augapfelschwund. In beiden Fällen bedeutet das für die Betroffenen schwere Sehstörungen bis hin zur Erblindung. Derzeitige Therapien können den Krankheitsverlauf zwar verlangsamen, sind aber nur für eine gewisse Zeit wirksam.

Forscher der Fraunhofer-Einrichtung für Mikrosysteme und Festkörper-Technologien EMFT, München, arbeiten derzeit an einem neuen Therapieansatz: Im Projekt „Mikroaug“ entwickeln sie gemeinsam mit mehreren mittelständischen Unternehmen ein aktives Implantat, das den Augendruck 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 verhindern“, erklärt Christoph Jenke, Projektleiter an der EMFT.

Das Implantat besteht aus einem Mikropumpensystem, einer sensorbasierten Pumpensteuerung, einem integrierten Akku zur kontaktlosen Energieversorgung sowie einem Telemetriemodul zur Datenübertragung. Die Systemkomponenten lassen sich aufgrund ihrer Miniaturgröße direkt auf dem Augapfel aufbringen.

Das Highlight der Forschungsentwicklung ist eine 7 x 7 x 1 m³ kleine biokompatible Silizium-Mikromembranpumpe mit einer Förderrate von maximal 30 µl pro Sekunde. Je nach Krankheitsbild kann sie das Auge benetzen oder Kammerwasser abpumpen. Die Experten nutzen dabei die natürlichen Abflusswege im Auge, sodass es nicht zu Vernarbungen kommt. Langfristig soll das System mit einem implantierbaren Sensor kombiniert und automatisch geregelt werden.

Bei dem neuen Therapieansatz lasse sich der Augendruck nach Angaben der Forscher wesentlich exakter einstellen als bei bisher üblichen medikamentösen Behandlungen oder Operationen. „Unser Implantat imitiert quasi die natürliche Kammerwasserproduktion eines gesunden Auges“, erzählt Projektleiter Jenke.

Derzeit bauen die Projektpartner einen Funktionsdemonstrator auf. Anschließend stehen weitere Zuverlässigkeits- und Lebensdauertests an. Gefördert wird das Projekt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Programm KMU Innovativ.