IOL: Innovativer 3-D-Druck könnte die Behandlung von Augenkrankheiten revolutionieren

Forscher der University of East Anglia (UEA), UK, haben ein neuartiges Harz für den 3-D-Druck intraokularer Linsen (IOL) entwickelt. Diese Innovation könnte die Herstellung von Augenimplantaten verbessern, die bei Katarakt- und refraktiven Operationen verwendet werden. 

 „Wir haben zum ersten Mal einen Kunststoff entwickelt, mit dem man IOL direkt drucken kann. Wir befinden uns zwar noch in der Anfangsphase, aber die Möglichkeit, diese Linsen in 3-D zu drucken, könnte die Augenheilkunde für Patienten erheblich verbessern. Denn sie bietet ein noch nie dagewesenes Maß an individueller Anpassung und Designpräzision, was möglicherweise zu besseren klinischen Ergebnissen führt“, erörtert Dr. Aram Saeed, Hauptautor der Studie und außerordentlicher Professor für Gesundheitstechnologien an der School of Pharmacy der UEA.

Derzeit werde für die IOL-Produktion am häufigsten hydrophiles und hydrophobes Acryl verwendet. Bei den aktuellen Methoden zur Herstellung von IOL, so Saeed, kommen Dreh- und Formtechniken zum Einsatz. Diese Verfahren würden zwar die Herstellung ausgereifter und optisch hochwertiger Produkte ermöglichen, hätten aber auch ihre Grenzen, insbesondere in Bezug auf die Komplexität des Designs und die individuelle Anpassung. „Der 3-D-Druck könnte die Produktion von Augenimplantaten erheblich verbessern, da er nicht nur die Geschwindigkeit und Präzision der Herstellung erhöht, sondern auch eine größere Komplexität und Individualisierung des Designs ermöglicht“, betont Saeed und erklärt weiter: „Unser Proof-of-Concept-Papier ist das erste in einer Reihe, die unsere Entwicklungen in diesem Bereich detailliert beschreiben und die Voraussetzungen für eine weltweite Umgestaltung der Augenheilkunde schaffen wird. Unsere Arbeit kombiniert Materialwissenschaft mit Gesundheitstechnologie und erfordert umfassendes Know-how bei der Entwicklung dieser Art von Augengeräten. Mit der Veröffentlichung unserer Ergebnisse und der Weitergabe unserer Fortschritte wollen wir an der Spitze der Branche stehen und mit Industriepartnern und Forschern weltweit zusammenarbeiten, um die Technologie zu verfeinern und zu verbessern.“

Obwohl sich die Innovation noch in einem frühen Stadium der Entwicklung befinde, könnte sie mehrere Vorteile haben:

• Maßgeschneiderte Linsen: Mithilfe des 3-D-Drucks könnten Linsen hergestellt werden, die auf die Augenform und die Sehbedürfnisse des jeweiligen Patienten zugeschnitten sind. Das könnte die Sehkorrektur und den Tragekomfort verbessern.
• Schnellere Produktion: Im Vergleich zu herkömmlichen Methoden kann der 3-D-Druck das Design, die Prüfung und die Herstellung von Linsen beschleunigen. Dadurch könnte die Zeit zwischen Diagnose und Operation verkürzt und die Patienten schneller versorgt werden.
• Komplexe Designs: Der 3-D-Druck ermöglicht die Herstellung komplizierter Linsenformen, die bisher nur schwer zu fertigen waren. Diese Designs könnten ein breiteres Spektrum von Sehproblemen besser behandeln.
• Kostenreduzierung: Durch den Einsatz des 3-D-Drucks können die Produktionskosten für maßgefertigte oder hochwertige Linsen sinken, sodass sie für mehr Patienten erschwinglich werden, insbesondere in wirtschaftlich benachteiligten Regionen. Dies könnte zu besseren Ergebnissen für die öffentliche Gesundheit insgesamt führen.
• Kompatibilität mit Bildgebung: Die Forscher hoffen, dass die Kombination des 3-D-Drucks mit fortschrittlichen Bildgebungstechnologien in Zukunft dazu beitragen könnte, Linsen herzustellen, die sich den Augen der einzelnen Patienten optimal anpassen. So wären weniger Anpassungen oder Komplikationen nach der Operation erforderlich.
• Materialinnovation: Der 3-D-Druck ermöglicht die Entwicklung neuer Materialien mit verbesserter optischer Leistung. Dies könnte zu Linsen führen, die das Sehvermögen nicht nur korrigieren, sondern auch verbessern.

Die Studie ergab, dass die 3-D-gedruckten Linsen eine gute optische Klarheit aufweisen, gefaltet und in einen menschlichen Kapselsack implantiert werden können. Mitautor Michael Wormstone, emeritierter Professor an der School of Biological Sciences der UEA, erklärte: „Wenn die weitere Entwicklung erfolgreich ist, könnte diese neue Technologie die Industrie verändern. Sie könnte tragbare Produktionslösungen ermöglichen, die besonders in abgelegenen und wirtschaftlich benachteiligten Gebieten von Vorteil sind. Sie hat auch das Potenzial, die Produktion von hochwertigen, maßgeschneiderten Linsen zu unterstützen, die die chirurgischen Ergebnisse in fortschrittlicheren Gesundheitseinrichtungen verbessern könnten.“

Die Bemühungen des Teams wurden nach eigenen Angaben mit der Erteilung eines US-Patents gewürdigt, das der UEA Enterprise Limited zugewiesen wurde. Diese Geschäftseinheit der Universität konzentriert sich auf die Förderung von Innovationen und die Vermarktung von Forschung.  

Die UEA-Forscher arbeiten laut Mitteilung weiterhin eng mit Industriepartnern zusammen, um die Technologie zu verfeinern. Unter anderem arbeiten sie daran, dass das Verfahren auch in größerem Maßstab genau funktioniert und die Druckauflösung erhöht wird, um die Maßhaltigkeit zu verbessern. Die Forscher hoffen, dass in den nächsten Jahren klinische Versuche beginnen können.