Künstliche Hornhaut schenkt Augenlicht

Foto: Künstliche Hornhaut

Unsere Augen sind das Fenster zur Welt, doch tausende Menschen können kaum noch oder gar nicht mehr durch dieses Fenster sehen – ihre Hornhaut ist defekt. Ursache sind oftmals Unfälle wie Verätzungen, chronische Entzündungen, fehlende Limbusstammzellen im Auge und Erkrankungen wie Keratokonus, bei der sich die Hornhaut ausdünnt und kegelförmig vorwölbt. Den Betroffenen hilft nur noch eine Spenderhornhaut. Allein in Deutschland warten 7000 Menschen auf dieses rettende Gewebe, das jedoch wie alle Spenderorgane Mangelware ist. Um diese Situation zu entschärfen, entwickeln Doktor Joachim Storsberg und sein Team vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP in Potsdam künstliche Hornhäute.

„Wir entwickeln zwei unterschiedliche künstliche Hornhäute, eine davon können wir als einfachen Transplantatersatz den Patienten einsetzen, die eine Spenderhornhaut gut vertragen, aber wegen des großen Mangels keine erhalten“, sagt Storsberg. „Von unserem neuen Implantat, ArtCornea® genannt, werden hingegen sehr viele Patienten mit unterschiedlichsten Krankheitsbildern profitieren.“

Basis von ArtCornea® ist ein Polymer, das Wasser gut aufnehmen kann. Storsberg und sein Team haben das ursprüngliche Material mit einer neuen Oberflächenbeschichtung versehen, die komplette Oberfläche selektiv funktionalisiert: Der Haptikrand etwa wurde chemisch so verändert, dass er etwas hydrophober, also wasserabstoßender ist und Zellen darauf anwachsen können. Nur so verbindet sich das Implantat mit dem umgebenden humanen Gewebe und erhält Stabilität. Bevor die Experten die Keratoprothese in Zellkulturen prüfen konnten, wurde sie sterilisiert. Ziel der Forscher war es, die Oberfläche und Optik des Implantats zu vergrößern und so einen besseren Lichteinfall zu ermöglichen, als dies bei der Vorgänger-Keratoprothese der Fall war – eine hohe Anforderung. „Die künstliche Hornhaut lässt sich optisch gut verankern, man erkennt nur noch die Naht. Außerdem ist sie leicht implantierbar und ruft keine Immunreaktion hervor“, so Storsberg.

Auch bei der zweiten künstlichen Hornhaut, ACTO-TexKpro genannt, ist es den Experten gelungen, ein chemisch und biologisch inertes Basismaterial biologisch kompatibel zu machen. Hierfür veränderte Storsberg das Ausgangsmaterial Polyvinylidendifluorid selektiv, indem er das textile Fluorkunststoffgewebe mit einem reaktiven Molekül beschichtete. Dadurch konnte der Rand des Implantats fest mit der natürlichen Hornhaut verwachsen, während die innere Optik aus Silikon frei von Zellen und somit klar blieb. Die ACTO-TexKpro eignet sich vor allem für die Erstversorgung, etwa wenn die Hornhaut durch chronische Entzündungen, schwere Unfälle sowie Verätzungen oder Verbrennungen zerstört wurde.

COMPAMED.de; Quelle: Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP