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C3: Mikrostent für die Ophthalmologie


Schmitz, Klaus-Peter, Prof. Dr.-Ing.,
deutsch

Schmidt, Wolfram, Dr.-Ing., deutsch

Universität Rostock, Institut für Biomedizinische Technik (IBMT)

 

Guthoff, Rudolf, Prof. Dr. med., deutsch

Universität Rostock, Universitätsaugenklinik (UAK)

 

Chichkov, Boris, Prof. Dr. rer. nat., deutsch

Laser Zentrum Hannover e.V., Department of Nanotechnology (LZH)



Das Ziel des Teilprojekts C3 war die Entwicklung eines minimalinvasiv implantierbaren Mikrostents, der zur Senkung des Augeninnendrucks langfristig eine geregelte Kammerwasserdrainage aus der Vorderkammer in den suprachoroidalen Raum des Auges ermöglicht. Es wurden autoregulative mikromechanische Ventile entwickelt, die einer postoperativen Hypotonie entgegenwirken. Die technischen und technologischen Entwicklungen des interdisziplinären Teams (u.a. FE-Analyse, fs-Laserablation, 2PP, Polymer-Wirkstoff-Beschichtungen) haben bereits in der ersten Förderperiode einen patentierten druckgesteuerten mikromechanischen Ventilmechanismus ergeben, dessen Funktion nachgewiesen ist. Für ein thermisch schaltbares Ventil wurden Au-Nanorods durch Oberflächenmodifikation in PNIPAM bzw. Carbothane inkorporiert, ihre Erwärmung durch IR-Laser thermographisch nachgewiesen und eine Methode basierend auf der Raman-Spektroskopie zur Temperaturbestimmung in situ entwickelt. Für die gezielte Wundheilungsmodulation wurden biodegradierbare Wirkstoffträger mit potentiellen Pharmaka kombiniert und hinsichtlich ihres Freisetzungsverhaltens untersucht. Eine Genexpressionsanalyse humaner Augenfibroblasten in Kooperation mit dem Teilprojekt Q2 zeigte zelltypspezifische Genexpressionen, die für die Identifikation pharmakologisch relevanter Zielstrukturen zur spezifischen Hemmung der Fibrose dienen und damit prinzipiell für verschiedenste medizinische Implantate Bedeutung erlangen können. Die entwickelte Implantationstechnik, in vivo und ex vivo Bildgebung (μMRT, OCT, US) sowie Versuchsauswertung führte letztlich zum ersten tierexperimentellen Nachweis der Drucksenkung nach Mikrostent-Implantation bei einer P(4HB)/PTX-Beschichtung im Ausstrombereich.