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19.07.2010

Hornhautprothese aus Kunststoff

Als Hornhaut (Cornea) wird der glasklare, von Tränenflüssigkeit benetzte, gewölbte vordere Teil der äußeren Augenhaut bezeichnet. Sie ist an der Lichtbrechung beteiligt und der äußere Abschluss des Auges. Schädigungen der Hornhaut, beispielsweise durch einen Unfall oder eine Krankheit, schränken das Sehvermögen ein. Abhilfe schafft eine Hornhauttransplantation – allerdings stehen nicht genügend Spenderhornhäute zur Verfügung, um alle Patienten zu versorgen.

Nun wurde am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP in Potsdam-Golm ein Material und Herstellungsverfahren für eine Hornhautprothese aus Kunststoff entwickelt. Die winzige künstliche Hornhaut muss komplizierte Anforderungen erfüllen. Der Implantatrand soll einerseits fest mit den Zellen des umliegenden Gewebes zusammenwachsen. Andererseits dürfen sich in der Mitte der künstlichen Hornhaut keine Zellen absetzen, da sonst das Sehvermögen beeinträchtigt wäre. Darüber hinaus muss sich die Außenseite der künstlichen Hornhaut mit Tränenflüssigkeit benetzen lassen, andernfalls wird das Implantat an der Vorderseite undurchsichtig. Die Benetzung mit Tränenflüssigkeit ist außerdem die Voraussetzung dafür, dass das Augenlid ohne Reibung über das Implantat gleiten kann.

Als Material für die künstliche Hornhaut kommt ein Wasser abstoßendes Polymer zum Einsatz, das in der Augenheilkunde bereits für Intraokularlinsen verwendet wird. Um die gewünschten Eigenschaften zu erzielen, wird der Rand des Implantats erst mit unterschiedlichen speziellen Polymeren beschichtet. Anschließend kommt ein besonderes Protein hinzu, das bewirkt, dass die umliegenden, natürlichen Zellen die Oberfläche des Hornhautrands besiedeln und sich dort vermehren. So verwachsen die Zellen des umliegenden Gewebes mit dem Implantat und die künstliche Hornhaut gewinnt an Stabilität.

Die Augenprothese entstand gemeinsam mit Medizinern und Herstellern im EU-Projekt »Artificial Cornea«. Zunächst wurden die künstlichen Hornhäute in präparierten Schweineaugen und speziellen Zellkulturen überprüft. Später wurden ausgefeiltere Modelle an Kaninchen getestet. Im Laufe der Zeit wurde die Optik verkleinert und der Implantat-Rand vergrößert, um ein stabileres Konstrukt zu erhalten. 2009 wurde bereits eine Prothese mit Erfolg eingesetzt, weitere Implantationen werden 2010 durchgeführt.

Dr.-Ing. Harald Sambale
sambale <AT> hanser.de

Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung
DE 14476 Potsdam
Tel: +49 331 568-10
Fax: +49 331 568-3000


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