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Aus der Forschung
Mikropräzision verschafft
blinden Menschen Lichtblicke
Die Diagnose ist immer ein Schock: Augenkrankheiten wie Retinitis Pigmentosa
führen zur vollständigen Erblindung. Der Grund: Die für die Aufnahme der Lichtsignale
verantwortlichen Stäbchen und Zäpfchen in der Netzhaut sterben ab, es werden immer
weniger Lichtreize wahrgenommen, obwohl die für die Weiterleitung der Signale
notwendige biologische Struktur des Auges erhalten bleibt. Forscher versuchen nun,
Patienten mit elektronischen Chips einen Teil des Augenlichts zurückzugeben
Autor Georg Dlugosch
Forscher haben die Arbeit an den
Implantaten der Netzhaut entscheidende
Schritte vorangebracht.
Mit Hilfe der Mikropräzisionstechnik
kann Menschen deutlich mehr
Lebensqualität versprochen werden.
Ein winziges Implantat ersetzt
abgestorbene Sehzellen und gibt den
Patienten einen kleinen Teil ihres
verlorenen Sehvermögens zurück
(Bild 1). Der Vorstoß der Technik in
immer kleinere Dimensionen macht
diese großen Fortschritte möglich.
Chip und Netzhaut
arbeiten Hand in Hand
Der elektrisch aktive Chip muss
sicher unter der Netzhaut funktionieren.
„Dazu muss das System
hermetisch abgedichtet werden“,
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Bild 1: Ein winziges Implantat ersetzt
abgestorbene Sehzellen und gibt Patienten
einen Teil ihres Sehvermögens zurück Für die
ersten Schritte aus der Nacht sorgen 1.500
Fotozellen auf dem Chip
berichtet Dirk Schlenker, Wissenschaftler
am Fraunhofer-Institut für
Produktion und Automatisierung
(IPA), Stuttgart. Gar nicht so einfach
bei diesen Dimensionen: „Gefordert
sind Genauigkeiten von wenigen
Mikrometern beim dreidimensionalen
Auftragen des Dichtmaterials“,
ergänzt Schlenker über die Arbeit zur
Verkapselung des Augen-Implantats.
Bei dem eigens entwickelten
Netzhaut-Chip übernehmen lichtempfindliche
Fotodioden die Aufgabe
der abgestorbenen Sehzellen.
Die entscheidende Übersetzungsarbeit
für die Bilderkennung leistet
die Netzhaut. Die Sehnervenfasern
leiten die elektrischen Impulse
an die Sehrinde des Gehirns
weiter und ermöglichen dadurch
die Wahrnehmung des Lichts.
Das Netzhautimplantat besteht
aus einer flexiblen Folie und dem
darauf montierten Sensorsystem.
Der Sensorchip ist etwa neun Quadratmillimeter
groß und enthält
1.500 Fotodioden. Diese wandeln
ähnlich wie eine Solarzelle Licht in
Strom um, mitsamt den Schaltkreisen
für Verstärkung, Anpassung der
Helligkeit und Sicherheitsschaltung.
Das Gesamtsystem ist etwa 70 Mikrometer
dick und mit einem menschlichen
Haar vergleichbar.
Mikropräzision
auf drei Achsen
Um ein geschlossenes System zu
erreichen, muss der Übergang an
der Chipkante entlang und auf
der Chipoberfläche herme- b
DeviceMed | März 2011 | www.devicemed.de