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Ulmer Netzhaut-Mikrochip lässt Patienten vorsichtig hoffen

04.03.2008
Dürfen Patienten mit Retinitis pigmentosa, vielleicht auch mit altersbedingter Makula-Degeneration, zumindest vorsichtig hoffen? Ein direkt unter die menschliche Netzhaut implantierter Mikrochip könnte ihnen langfristig wenigstens ein schemenhaftes Sehen ermöglichen.
Den medizinischen Part eines vom Bundesforschungsministerium mit 1,3 Millionen Euro geförderten Projekts hat die Universitäts-Augenklinik Tübingen gemeinsam mit Augenärzten der Regensburger Uni übernommen, den Chip entwickelt ein Forschungsteam der Universität Ulm unter Leitung von Professor Albrecht Rothermel vom Institut für Allgemeine Elektrotechnik und Mikroelektronik im Auftrag des Reutlinger Medizintechnikunternehmens Retina Implant AG.

Über erste bedeutende Erfolge konnte Projektleiter Professor Eberhard Zrenner (Uni-Klinik Tübingen) verschiedenen Medienberichten zufolge bereits im vergangenen Jahr berichten. Einige der insgesamt sieben ersten Probanden konnten demnach zumindest Schemen erkennen oder Lichtquellen orten. Ihnen war noch der Netzhaut-Chip eines Stuttgarter Instituts eingepflanzt worden.

Bessere Ergebnisse versprechen sich die Beteiligten in Zukunft von der nächsten Generation des an der Uni Ulm entwickelten drei mal drei Millimeter messenden Winzlings. "Wenn alles gut läuft, können die ersten Chips vielleicht noch in diesem Jahr implantiert werden können", sagt Rothermel, der das medienträchtige Projekt kürzlich auf der ISSCC (International Solid-State Circuits Conference) in San Francisco, der mit rund 3500 Teilnehmern bedeutendsten internationalen Konferenz zum Thema elektronische Schaltungen, vorstellen durfte und es damit auf die Titelseite eines weltweit verbreiteten Fachblattes schaffte.

Professor Rothermel, seit 1993 stellvertretender Institutsdirektor in Ulm, rechnet vor allem mit einer besseren Auflösung durch den neuen Mini-Chip: "Wir hoffen, dass die Probanden damit auch feinere Strukturen erkennen können." Zugleich warnt er vor übertriebenen Erwartungen. Denn in dem Bereich des schärfsten Sehens der Netzhaut lasse sich der Chip nicht so ohne weiteres platzieren. Dafür rechnet der Ulmer Wissenschaftler mit einer längeren Lebensdauer des Chips. Überdies entfällt Albrecht Rothermel zufolge bei der neuen Version die für den Probanden lästige, für Versuchsmessungen gleichwohl nötige Verkabelung samt Steckverbindung. Vielmehr werde den Patienten künftig eine kleine Dose unter die Haut gepflanzt. Damit könnten die Daten dann induktiv übertragen werden. "Und der Proband kann damit auch problemlos nach Hause", so Professor Rothermel.

Produziert werde der Mikro-Chip übrigens von einem österreichischen Hersteller nach seinen Design-Vorgaben. Und in eben diesen elektronischen Schaltungen findet sich neben den Erfahrungen aus der ersten Versuchsreihe auch die Kompetenz des Ulmer Forschungsteams. Schließlich soll die künstliche Sehhilfe vereinfacht ausgedrückt eben jene Funktionen der Netzhaut übernehmen, die wegen der abgestorbenen lichtempfindlichen Zellen nicht mehr möglich sind: Die Aufnahme und Weitergabe von visuellen Reizungen an die dahinter liegenden Sehnerven nämlich, die sie dann verarbeiten und an das Gehirn weiterleiten. Den ersten Teil erledigen die jeweils 1600 Photosensoren und Titan-Nitrid-Elektroden des Mikro-Chips. Abhängig vom Lichteinfall steuern die Sensoren mittels der elektronischen Schaltungen die Elektroden, die die jeweiligen Signale als elektrische Spannungen an die Sehnerven übertragen.

Insofern sind intakte Sehnerven Voraussetzung für ein Funktionieren des Systems, für das Projektleiter Professor Zrenner als Fernziel eine Sehschärfe von sechs Prozent vorgibt - ausreichend, um Gesichter zu erkennen oder mit einer starken Sehhilfe zu lesen. Aus diesem Grund aber auch hilft der Retina-Ersatz nicht bei angeborener Blindheit, bei Schäden im Sehzentrum des Gehirns etwa durch einen Schlaganfall oder bei weit fortgeschrittenem Grünem Star.

Unabhängig davon: Zrenners Projekt und damit ebenso seine Ulmer Partner befinden sich nicht nur im Wettlauf mit der Zeit, sondern auch im Wettbewerb mit zahlreichen Teams weltweit. Dem renommierten medizinischen Fachblatt Science zufolge arbeiten rund zwei Dutzend Forschungsteams in mehreren Ländern an der Entwicklung von Netzhautchips. Zum Teil mit deutlich höheren Budgets, wie Professor Rothermel weiß, ferner mit unterschiedlichen wissenschaftlichen Ansätzen wie dem sub- oder dem epiretinalen Verfahren. Versuchsreife bescheinigen übereinstimmende Medienberichte allerdings bislang nur je zwei deutschen und amerikanischen Produkten und einem japanischen Chip. Dabei ist der Ulmer Wissenschaftler durchaus zuversichtlich: "Ich sehe absolut gute Chancen für unsere Lösung."

Weitere Informationen: Prof. Dr. Albrecht Rothermel, Tel. 0731/50-26204

Willi Baur | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-ulm.de/

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