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Laserbetriebenes Chip-Implantat lässt Blinde sehen

18.07.2012
Sensor wird direkt auf Retina geklebt - Kabellose Stromversorgung

Ein neuartiges Augenimplantat ermöglicht es Blinden mit einer Auflösung von 576 Pixel zu sehen. Der Lichtsensor der israelischen Firma Nano Retina ist das erste bionische Auge, das direkt auf die Netzhaut gesetzt wird, anstatt auf externe Kameras zu vertrauen.


Augenimplantat: auf Retina angebracht (Foto: optics.org)

Die Energieversorgung erfolgt über eine Photovoltaikzelle auf dem Sensor, die über eine spezielle Brille durch die Iris hindurch mit einem Infrarotlaser angestrahlt wird. Somit erreicht man bis zu drei Milliwatt Leistung, wodurch man Betroffenen das Sehen in Graustufen ermöglichen kann.

"Die Wahrnehmung durch solche Implantate ist momentan sehr grob. Allerdings ist ein wenig Wahrnehmung besser als absolute Finsternis, und darum geht es für die betroffenen Patienten. Die Auflösung wird zudem ständig besser, mittlerweile können Patienten teilweise Buchstaben erkennen oder gezielt nach Gegenständen greifen. Die Forschung macht schnell Fortschritte, Blinde sehend zu machen ist schließlich ein attraktives Ziel", sagt Christopher Kiss, Leiter des Studienzentrums der Universitätsklinik für Augenheilkunde und Optometrie in Wien http://meduniwien.ac.at , gegenüber pressetext.

Vorgänger zeigt nur Umrisse

Mit Implantaten können lediglich bestimmte Formen von Blindheit rückgängig gemacht werden, nämlich jene, bei denen die Retina nicht mehr richtig arbeitet. Dazu gehören etwa etwa Makuladegeneration, Diabetische Retinopathie und ähnliche Augenleiden. Die erste Generation von Implantaten, namentlich das Modell Argus Zwei der Firma Second Sight, war noch auf externe Kameras angewiesen, die auf einer Brille fixiert waren. Eine Antenne, die operativ hinter dem Auge angebracht wurde, übertrug die Signale über 60 Kontakte an die Retina, was eine Auflösung von 60 Pixeln ermöglicht.

Patienten berichten, dass mit Argus Zwei das Erkennen von groben Umrissen möglich ist, sowie das langsame Lesen großer Schrift. Die neue, laserbetriebene Generation von Implantaten, genannt Bio-Retina, erfordert einen weniger invasiven Eingriff. Der Sensor wird auf die Netzhaut gesetzt und die 576 Elektroden verbinden sich mit dem Sehnerv. Der Chip wandelt die Bilder in elektrische Signale um, die es dem Gehirn ermöglichen, ein Bild mit 24 x 24 Pixel in Graustufen zu rekonstruieren. Der Strom liefernde Infrarotlaser, der auf der korrigierenden optischen Brille sitzt, die operierte Patienten tragen müssen, ist unschädlich und unsichtbar.

Farbsehen noch nicht möglich

Die ersten klinischen Versuche an Menschen sollen in Europa im Jahr 2013 beginnen. Derzeit arbeiten verschiedene Forschergruppen an einer Erhöhung der Auflösung der Implantate. Farbsehen ist aus jetziger Sicht noch nicht denkbar. Die Wissenschaft arbeitet aber mit Hochtouren an der Entschlüsselung des Zusammenspiels zwischen Retina, Sehnerv und Gehirn, um eines Tages auch diese Hürde zu überspringen.

"Das ist ein Präzisionsproblem. Die Zellen, die angesteuert werden müssen, sind mikroskopisch klein. Derzeit ist es nicht möglich, eine Elektrode pro Zelle einzusetzen. Kein Mensch weiß, welche Spannung wo angelegt werden muss, um Farbeindrücke zu erzeugen", sagt Kiss.

Markus Keßler | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://www.meduniwien.ac.at

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