Der 3D-Druck erwies sich schon häufig als sehr nützlich in der Medizin. Doch für die Behandlung von Augenkrankheiten war der Einsatz von 3D-Druckern bisher eher weniger in Erscheinung getreten. Nun hat ein hat ein Assistenzprofessor der Washington State University (WSU) ein Forschungsstipendium vom US-Verteidigungsministerium erhalten, um ein 3D-gedrucktes Mikronadel-Array zu entwickeln, das die direkte Abgabe von Medikamenten in das Auge ermöglicht.

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Die innovative Technologie des medizinischen 3D-Drucks wurde bereits zigfach in der Medizin dazu benutzt, um Implantate herzustellen oder Ärzten der Chirurgie verbesserte Möglichkeiten zu bieten, sich auf Operationen besser vorzubereiten. Jetzt arbeiten Forscher daran, den 3D-Druck bei Behandlungen von Augenkrankheiten einzusetzen.

3D-Druck und Augenkrankheiten

Unter Zuhilfenahme des 3D-Drucks diagnostizierten Ärzte Augenkrankheiten und stellten Hornhaut und Implantate für Transplantationen her. Es war jedoch nicht möglich 3D-Drucker selbst für die Behandlung von Augenkrankheiten zu verwenden, damit die Forschungen nicht missverständlich interpretiert werden. Augen sind äußerst empfindlich und es ist schwierig, Medikamente direkt ins Auge zu verabreichen. Kürzlich erhielt ein Forscher der Washington State University (WSU) vom US-Verteidigungsministerium ein Stipendium, um mit 3D-Druck eine einfachere, weniger schmerzhafte und günstigere Behandlungsmethode für schwere Augenkrankheiten zu entwickeln. Ein ebenfalls sehr interessantes Forschungsumfeld über das wir auch zukünftig berichten werden (kostenlosen Newsletter abonnieren).

Da eine physische Barriere zwischen dem menschlichen Auge und deren Blutgefäßen besteht, entscheiden sich die Ärzte für Laseroperationen und direkte Augeninjektionen, wobei periodische Augeninjektionen manchmal fast 2000 US-Dollar kosten können und Lasertherapien riskante Nebenwirkungen mit sich bringen. Deswegen ist es sehr wichtig, moderne Technologien wie 3D-Druck anzuwenden, um effizientere und kostengünstigere Wege zur Anwendung von Augenmedikamenten zu finden, zeigen sich die Wissenschaftler über die Entwicklung des 3D-Drucks in der Medizin optimistisch.

Mikronadel-Array-Technologie

Der Assistenzprofessor der School of Mechanical and Materials der WSU, Kuen-Ren Chen, der das Stipendium erhielt, soll mit 3D-Druckern ein programmierbares Mikronadel-Array entwickeln. Dies sollte in der Lage sein, Arzneimittel direkt in das Patientenauge zu verabreichen. Mikronadeln sind winzig und gelten als eine schmerzfreie und minimal invasive Alternative gegenüber der unheimlich aussehenden und üblichen Spritze und Injektionsnadel. Chen arbeitet an diesem Forschungsprojekt zusammen mit dem WSU-Doktorand Maher Amer. Sie versuchen die bestehende Mikronadel-Technologie besser zu machen, indem eine Ent- und Verriegelungstechnik für eine Reihe von Mikronadeln mit dem 3D-Drucker entwickelt wird.

Prototyp Mikronadel Array
Der Prototyp eines Mikronadel-Arrays. Das endgültige Objekt ist noch kleiner (Bild © Washington State University).

Chens Methode verriegelt mit einem Polymergel die Mikronadeln an Ort und Stelle und ermöglicht somit den Ärzten das Anbringen einer Mikronadelanordnung an das Patientenauge, sodass für lange Zeiträume notwendige Medikamente verabreicht werden können. Die Anordnung kann später leicht gelöst werden. Diese anhaltende und stetige Verabreichung von Medikamenten macht die ganze Behandlung nicht nur effizienter, sondern senkt auch die Behandlungskosten, indem die genau Medikamentendosis verabreicht wird. Darüber hinaus verursacht die Mikronadel-Array-Technologie mit 3D-Druck weniger Schmerzen und bringt weniger Nebenwirkungen mit sich als Augeninjektionen.

Einsatzgebiete der Mikronadel-Array-Technologie

Einem Beitrag auf der Website der Washington State University zufolge arbeiten Forscher daran, die notwendige Herstellungsform für Mikronadeln zu entwickeln und den innovativen Verriegelungsmechanismus von Chen zu testen. Chen und Amer wollen die Mikronadel-Array-Technologie so entwickeln, dass es einen Monat lang die notwendigen Arzneimittel direkt ins Auge verabreichen kann. Dies könnte effektiv das abnormale Blutgefäßwachstum senken.

Die Technologie könnte in Zukunft bei Behandlung von schwerwiegenden Augenkrankheiten wie diabetischer Retinopathie und altersbedingter Makuladegeneration zum Einsatz kommen.Weitere interessante Entwicklungen und Forschungen werden bestimmt noch folgen, deshalb empfehlen wir Ihnen, unseren kostenlosen Newsletter als schnelle und unkomplizierte Informationsquelle hier zu abonnieren.

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