Schäden an der Hornhaut des Auges beeinträchtigen weltweit Millionen von Menschen. Forschende der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) arbeiten an einem transparenten, bioverträglichen Implantat aus dem 3D-Drucker, das Defekte nahtlos und dauerhaft beheben soll.

Die Hornhaut – Schutzscheibe unseres Auges

Wie eine Fensterscheibe liegt die Kornea, die transparente Hornhaut, als äußerste Gewebeschicht schützend vor unseren Augen. Ist dieses 500 bis 600 Mikrometer dünne Gewebe durch Infektionen, Verletzungen oder Fehlbildungen geschädigt, treten Sichteinschränkungen bis hin zur Blindheit auf.

Weltweit sind Millionen von Menschen von Hornhautschäden betroffen, doch nur etwa 100.000 von ihnen pro Jahr können mit einer operativen Hornhauttransplantation geholfen werden. Der Grund: Der Bedarf an Gewebespenden übersteigt die verfügbare Menge deutlich.

Ein selbstklebendes, bioverträgliches Implantat

Ein Team aus Forschenden der Empa, der Universität Zürich, dem Tierspital Zürich und der Radboud Universität in den Niederlanden entwickelt daher ein selbstklebendes Implantat, das nicht auf Gewebespenden angewiesen ist und zudem keine Abstoßungsreaktionen hervorruft.

„Die Basis für das Implantat ist ein bioverträgliches Hydrogel aus Kollagen und Hyaluronsäure“, erklärt Markus Rottmar vom „Biointerfaces“-Labor der Empa in St. Gallen.

Künstliche Hornhaut unterstützt Heilung

Darüber hinaus versehen die Forschenden das transparente Implantat mit Zusatzstoffen, die eine optimale biomechanische Stabilität ermöglichen. Die künstliche Hornhaut soll mittels 3D-Druck hergestellt werden.

„Das 3D-Extrusions-Bioprinting erlaubt es, das Implantat maßgeschneidert auf die individuelle Hornhautwölbung der Patientinnen und Patienten zu fertigen“, so Rottmar.

In einem späteren Schritt werden die Forschenden das Hydrogel mit menschlichen Stammzellen aus dem Auge beladen, damit die künstliche Hornhaut die Geweberegeneration unterstützen kann.

Da das selbstklebende Transplantat ohne chirurgische Nähte auskommt, lassen sich laut Forschenden zudem längere Operationszeiten und postoperative Komplikationen wie Infektionen, Narbenbildung oder Entzündungen vermeiden.

Quelle: Empa, Andrea Six