Wissenschaftler und Forscher der Fundación Markoptic in Culiacán, Mexiko und der Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), Mexiko-Stadt, haben ein neuartiges Instrument hergestellt, das die Auswirkungen eines Glaukoms reduzieren könnte. Sie nutzten Nanoscribes 3D-Drucker um ein komplexes Mikroventil mit einem Durchmesser von nur 300 µm herzustellen.
Das Glaukom, der grüne Star, ist nach dem Katarakt die weltweit zweithäufigste Ursache für irreversible Blindheit. Die Weltgesundheitsorganisation schätzt, dass weltweit 4,5 Millionen Menschen an Glaukom erblindet sind [1]. In einigen Fällen ist das Glaukom ein Zustand, der durch erhöhten Druck im Auge verursacht wird und den Sehnerv schädigt. Dieser Nerv überträgt Informationen von der Netzhaut, der lichtempfindlichen Schicht im Auge, an das Gehirn. Über einen längeren Zeitraum würde die Schädigung des Sehnervs allmählich zu einem Verlust des Sehvermögens führen.
Um dieser Erkrankung entgegenzuwirken, entwickelten Forscher der Fundación Markoptic ein mikroskopisches Ventil, das den Augeninnendruck senken und verhindern könnte, dass sich die Erkrankung zu einer schwerwiegenderen Behinderung entwickelt. Für die Herstellung des Geräts wurde mit dem Laboratorio Nacional de Soluciones Biomiméticas para Diagnóstico y Terapia an der UNAM zusammengearbeitet, das über Expertise und Geräte zur Mikrofertigung verfügt.
Das Mikroventil wurde vom Präsidenten der Fundación Markoptic, Manuel Gallardo Inzunza, entworfen. Er litt bei seiner Geburt an einem Glaukom und verlor, trotz fünf Hornhaut-Transplantationen, vor 13 Jahren sein Augenlicht. Das von ihm entwickelte Design ist von einer Turbine eines Flugzeugs inspiriert. Die modifizierte und miniaturisierte Kopie wurde entwickelt, um das Kammerwasser aus dem Auge zu entfernen und den Augendruck zu verringern. Gleichzeitig steuert das Mikroventil über eine Feder den konstanten Fluss und den Augeninnendruck ähnlich zu einem Einlassventil eines Benzinmotors.
Das Teil besteht aus drei Komponenten: einer Ventilkonstruktion mit Flüssigkeitsauslass, einer flexiblen Feder und dem Ventilgehäuse, das die Teile zusammenhält. Das Ventil hat einen Durchmesser von nur 300 Mikrometern und ist mit herkömmlichen Techniken in dieser Größenordnung nur sehr schwer herzustellen. Mit Nanoscribes 3D-Drucker konnten die Wissenschaftler das Mikrogerät mit feinsten Details herstellen. Alle Teile wurden separat gedruckt, entsprechend den Anforderungen an Größe und Geometrie, um sie zu einer Funktionskomponente zusammenzufügen.
Die Fortschritte in der Herstellung dieses neuartigen Mikrogeräts eröffnen den Weg für weitere Untersuchungen von Funktionalität und Biokompatibilität der Mikroventile. Die Forscher arbeiten parallel an der Entwicklung künstlicher Hornhautmodelle, die die Eigenschaften des Auges simulieren, indem sie die Druckunterschiede nachahmen, um das Mikroventil zu testen und mögliche Schwierigkeiten oder Nebenwirkungen des Gerätes zu identifizieren.
Sehen Sie sich das Video mit einem Interview mit den Entwicklern des Mikroventils (Spanisch) an:
https://www.youtube.com/watch?v=NiHP3BRBcI0
[1] World Health Organization – Blindness and vision impairment prevention
