Laser als Schlüssel für künstliches Sehen

In Kooperation mit der Medizinischen Universität Graz haben internationale Forscher eine bahnbrechende Entdeckung gemacht: Mit Hife von Farbpigmenten aus dem Laserdruck soll die Sehkraft bei Patienten der Makula-Degeneration wiederherstellt werden.

Die chemisch veränderten Farbstrukturen, die auch beim Laserdruck zum Einsatz kommen, könnten künftig den durch die Makula-Degeneration erblindeten Menschen das Augenlicht wiedergeben. „Wir haben aus den Farbpigmenten dreidimensionale Formen in der Dimension von Körperzellen entwickelt. Diese Nanostrukturen können mit Laserlicht aufgeladen bzw. mit Hilfe von Laserlicht gesteuert werden", erklärt Rainer Schindl vom Institut für Biophysik der Med Uni Graz.

Künstlich sehen

Erstmalig konnten Forscher Farbpigmente in Zellgröße mit feinen Kontaktstellen zur Oberfläche der menschlichen Zellen herstellen. Diese Farbpigmente können unter dem Mikroskop mittels kurzen, intensiven Lichtstrahlenzellen elektrisch stimuliert werden. In unserem Auge findet tagtäglich mit einem Bruchteil der Lichtstärke ein ganz ähnlicher Prozess statt: Sobald Licht auf das Auge trifft, nehmen Millionen von Sehzellen dieses auf und wandeln es in elektrische Impulse um. Anschließend verarbeitet die Netzhaut diese zu einem Bild.

Momentan arbeiten Forscher an einer Möglichkeit, die fehlendenden Sehzellen durch die entdeckten Farbstrukturen zu ersetzen bzw. durch die Farbstrukturen die Weiterleitung der elektrischen Impulse zu steuern.

Diagnose: Makula-Degeneration

Bei Makula-Degeneration handelt es sich um eine Gruppe von Netzhauterkrankungen. Sie gehört zu den häufigsten Sehstörungen schweren Grades und tritt zumeist altersbedingt auf. Ein Funktionsverlust der Zellen innerhalb des „Punkts des schärfsten Sehens“, ein Bestandteil der Netzhaut, führt zu Sehstärkenverminderung bis hin zu hochgradigen Sehbehinderungen und Blindheit.

Vision: Sehen durch künstlich aufgenommene Bilder

Gemeinsam mit der Linköpings Universität in Schweden arbeitet die Med Uni Graz an einer Optimierung der Farbstrukturen, um die Nervenzellen der Netzhaut gezielt zu aktivieren. Ein künstlich aufgenommenes Bild der Umgebung soll auf die Netzhaut übertragen werden, so die Vision der Forscher.

„Hier könnte bei Patienten eine spezielle Brille mit einer eingebauten Kamera zum Einsatz kommen. Das von der Kamera aufgenommene Bild wird dann von einem verstärkten Lichtstrahl umgewandelt und in Form von elektrischen Impulsen an das Auge weitergeleitet“, führt Schindl aus. Durch diese lichtaktiven Strukturen soll die Sehleistung der Makula-Degeneration-Erkrankten entscheidend verbessert werden.

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• Med-Uni Graz