Künstliche Netzhaut: Physiker entwickeln Schnittstelle zum Sehnerv

12.08.2014
Foto: Finger halten Graphen

Graphen kann auf flexiblen Trägermaterialien aufgebracht werden. Nur die Goldzuleitungen sind auf dem transparenten Graphensensor sichtbar; ©: Natalia Hutanu/ TUM

Die besonderen Eigenschaften von Graphen nutzen Physiker der Technischen Universität München (TUM), um zentrale Bestandteile einer künstlichen Netzhaut herzustellen. Mit diesem Forschungsvorhaben wurden die Wissenschaftler in das milliardenschwere EU-Flaggschiffprogramm "Graphen" aufgenommen.

Graphen gilt als eine Art "Wundermaterial": Es ist dünn, durchsichtig und flexibel - dabei ist es hundertmal zugfester als Stahl und außerdem leitfähiger als Kupfer.

Da es aus nur einer Schicht von Kohlenstoffatomen besteht, gilt es als zweidimensional. Für ihre bahnbrechenden Arbeiten an diesem Material erhielten die Wissenschaftler Andre Geim und Konstantin Novoselov im Jahr 2010 den Nobelpreis.

Besonders für medizintechnische Anwendungen bieten die ungewöhnlichen Eigenschaften von Graphen viele Anwendungsmöglichkeiten. Diese nutzen auch die Wissenschaftler des Walter Schottky Instituts der TUM unter der Leitung von Dr. Jose A. Garrido.

In Zusammenarbeit mit Partnern aus dem Institut de la vision der Université Pierre et Marie Curie in Paris und der ebenfalls französischen Firma Pixium Vision, entwickeln die Physiker zentrale Komponenten einer künstlichen Netzhaut aus Graphen.

Retina-Implantate können blinden Menschen, deren Sehnerv noch intakt ist, als Sehprothesen dienen. Sie wandeln die Lichtimpulse, die von außen auf die Netzhaut treffen, in elektrische Impulse um, die dann über den Sehnerv ins Gehirn weitergeleitet werden. Dort entstehen aus den Informationen Bilder.

Zwar gibt es bereits einige Ansätze für die Implantate, allerdings werden diese oft vom Körper abgestoßen, und sie haben meist auch nicht die Leistungsfähigkeit, eine optimale Signalübertragung zu ermöglichen.

Im Gegensatz zu den traditionell verwendeten Materialien weist Graphen durch seine hohe Flexibilität und chemische Beständigkeit eine gute Biokompatibilität auf. Durch seine gute Leitfähigkeit sorgt Graphen als Schnittstelle für eine effiziente Kommunikation zwischen Retinaimplantat und Nervengewebe.

COMPAMED.de; Quelle: Technische Universität München (TUM)