Purdues großer Sprung in Richtung personalisierte Medizin hilft den Augen, sich selbst zu entleeren.

Forscher der Purdue University haben ein neues intelligentes Drainagegerät erfunden, um Patienten mit Glaukom, einer der weltweit häufigsten Ursachen für Blindheit, bei ihrem Versuch, ihr Sehvermögen zu retten, zu helfen.

Das Glaukom kann nur mit Medikamenten oder chirurgischen Implantaten behandelt werden, die beide unterschiedlich erfolgreich sind, um das Sehvermögen zu verbessern und den Druckaufbau im Auge zu erleichtern. Die U.S. Centers for Disease Control and Prevention sagt, dass etwa 3 Millionen Amerikaner ein Glaukom haben.

Implantierbare Glaukom-Drainagegeräte haben in den letzten Jahren an Popularität gewonnen, aber nur die Hälfte der Geräte ist nach fünf Jahren noch funktionsfähig, da sich während und nach der Implantation Mikroorganismen auf dem Gerät ansammeln. Dieses Problem wird als Biofouling bezeichnet.

„Wir haben ein neues Drainagegerät entwickelt, das dieses Problem der Anhäufung bekämpft, indem es Fortschritte in der Mikrotechnologie nutzt“, sagt Hyowon „Hugh“ Lee, Assistenzprofessor an der Weldon School of Biomedical Engineering von Purdue und Forscher am Birck Nanotechnology Center, der das Forschungsteam leitete. „Es ist in der Lage, sich von schädlichem Bio-Buildup zu befreien. Das ist ein großer Schritt in Richtung personalisierte Medizin.“

Das Purdue Glaukom-Drainagegerät ist mit Mikroaktuatoren ausgestattet, die bei der Einführung eines Magnetfeldes vibrieren. Die Vibrationen lösen die Biomaterialien, die sich im Schlauch angesammelt haben.

„Wir können das Magnetfeld jederzeit von außerhalb des Körpers einführen, um dem Gerät im Wesentlichen eine Auffrischung zu geben“, sagte Lee. „Unsere On-Demand-Technologie ermöglicht ein zuverlässigeres, sichereres und effektiveres Implantat zur Behandlung des Glaukoms.“

Die Purdue Technologie wird in der neuesten Ausgabe von Microsystems and Nanoengineering veröffentlicht. Ein weiterer einzigartiger Aspekt des Purdue Geräts ist seine Fähigkeit, den Strömungswiderstand zu variieren, was es der Drainagetechnik ermöglicht, die Behandlung für jeden Patienten in verschiedenen Stadien des Glaukoms mit unterschiedlichem Druckaufbau im Auge individuell anzupassen.

Weitere Mitglieder des Purdue Forschungsteams sind Arezoo Ardekani, ein außerordentlicher Professor für Maschinenbau, und Simon John vom Jackson Laboratory.

Die Arbeit passt zu Purdue’s Giant Leaps Feier und würdigt die globalen Fortschritte der Universität im Bereich der Gesundheit als Teil des 150. Jahrestages von Purdue. Dies ist eines der vier Themen des Ideenfestivals der einjährigen Feier, das Purdue als intellektuelles Zentrum zur Lösung realer Probleme präsentieren soll.

Forscher arbeiten mit dem Purdue Office of Technology Commercialization zusammen, um die Technologie zu patentieren. Sie sind auf der Suche nach Partnern, um es zu lizenzieren.

Mehr Informationen:
Hyunsu Park et al. Towards smart self-clearing glaucoma drainage device, Microsystems & Nanoengineering (2018). DOI: 10.1038/s41378-018-0032-3

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