Für Diabetiker: Smarte Kontaktlinse misst den Blutzuckerspiegel und setzt Wirkstoffe frei

Bei Diabetikern funktionieren in der Regel die insulinproduzierenden Zellen nicht mehr richtig. Die betroffenen Personen müssen daher regelmäßig ihren Blutzuckerspiegel messen und die benötigte Menge an Insulin selbst injizieren. Dieser Vorgang ist allerdings vergleichsweise aufwändig. Do Hee Keum von der Pohang Universität in Südkorea verfolgt daher einen anderen Ansatz. Das Forschungsteam dort hat eine Kontaktlinse entwickelt, an deren Rändern sich fünf hochmoderne Komponenten befinden: Ein Biosensor, ein Wirkstoffreservoir, ein Mikrochip, ein Kommunikationsmodul und eine induktive Stromversorgung. Alle diese Teile wurden so stark verkleinert, dass die Kontaktlinse auch weiterhin problemlos getragen werden kann. Gemessen wird der Blutzuckerspiegel schließlich in der Tränenflüssigkeit mithilfe eines Hydrogels, das seine Leitfähigkeit bei Kontakt mit Zucker verändert. Die entsprechenden Daten werden dann vom Mikrochip erfasst.

Der Mikrochip gibt das Signal zur Freisetzung

Bei diabetischen Kaninchen konnte bereits nachgewiesen werden, dass auf diese Art und Weise der Blutzuckerspiegel ähnlich gut gemessen werden kann wie bei den bisher genutzten Methoden. Selbst bei mehr als sechzig Tage alten Kontaktlinsen funktionierte die Messung noch einwandfrei. Die zweite Besonderheit der Kontaktlinse besteht nun darin, dass bei Bedarf gleich auch der benötigte Wirkstoff freigesetzt werden kann. Dazu befinden sich an der Seite mehrere extrem kleine Fächer in einem Siliziumdioxid-Dünnfilm. Wenn nun der integrierte Mikrochip oder ein externes kabelloses Steuergerät den entsprechenden Befehl gibt, wird ein schwacher Strom in die einzelnen Fächer geleitet. Dies hat zur Folge, dass sich die Schutzschicht auflöst und der Inhalt freigesetzt wird. Der gesamte Vorgang dauerte bei ersten Tests nicht länger als vierzig Sekunden. Auch die Freisetzung des Wirkstoffs wurde bei den Kaninchen bereits erfolgreich getestet.

Bei Kaninchen war das Verfahren bereits erfolgreich

Allerdings kam dabei kein Insulin zum Einsatz, sondern der Pflanzeninhaltsstoff Genistein. Dieser gilt als Mittel gegen durch Diabetes ausgelöste Netzhautschäden. Hier konnten die Forscher nachweisen, dass der Wirkstoff nicht nur freigesetzt wurde, sondern auch durch die Netzhaut bis zur Retina gelangte. Weil das Auge des Kaninchens ähnlich funktioniert wie das des Menschen sollte sich das Verfahren zudem recht leicht übertragen lassen. Während des gesamten Vorgangs wurde zudem die Wärmefreisetzung gemessen. Dadurch sollte überprüft werden, ob die neuartige Linse dem Auge schadet. In diesem Punkt konnte zunächst Entwarnung gegeben werden: Alle gemessenen Daten waren im grünen Bereich. Nun hoffen die Forscher auf eine medizinische Zulassung für ihre Neuentwicklung. Weil es bereits Kontaktlinsen zur medizinischen Überwachung gibt, gehen sie bei der Prüfung nicht von größeren Problemen aus.

Via: Eurek Alert