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Di, 20:01 Uhr
13.08.2019
FORSCHERN GELINGT REVOLUTIONÄRE ENTWICKLUNG

Kontaktlinsen mit Zoom-Funktion auf dem Prüfstand

In den letzten Jahren wurden Qualität und Komfort von Sehhilfen ständig verbessert. Längst gehören weiche oder farbige Kontaktlinsen zum Alltag. Forscher in Kalifornien habe nun den Prototyp einer Kontaktlinse mit Zoom-Funktion der Öffentlichkeit präsentiert. Damit könnte sich in wenigen Jahren unser Sehverhalten entscheidend verbessern...


Im Fachmagazin “Advanced Functional Materials” sorgte kürzlich die von chinesischen Wissenschaftlern der Universität von San Diego vorgestellte weiche Kontaktlinse für Aufsehen. Brennweite und Blickrichtung der Linse können durch die Bewegungen des menschlichen Auges gesteuert werden. Der Träger kann sich praktisch in das Bild vor seinen Augen hineinzoomen.

Möglich macht diese Funktion das menschliche Auge selbst. Bei Augenbewegungen lassen sich elektrische Signale erzeugen. Dieses Verfahren kennt die Wissenschaft seit fast 100 Jahren. Die Möglichkeiten der Elektrookulografie wurden deutlich, als Testpersonen die künstliche Linse durch Blinzeln steuern konnten. Die Brennweite der Kontaktlinsen ließ sich dabei um 32,5 Prozent verändern. Dies käme in etwa dem menschlichen Auge gleich.

Die Forscher in Kalifornien nutzten Kontaktlinsen aus Polymer. Das Material besitzt die Eigenschaft, sich unter Einwirkung von kleinen Stromstößen auszudehnen oder zusammenzuziehen. Dadurch kann die Veränderung der Linsenstärke und damit des Brennpunktes erreicht werden.

Den notwendigen Strom liefert nicht das Auge selbst, sondern eine externe Stromquelle. Um dies möglich zu machen, mussten die Kontaktlinsenträger unter den Augen aufgeklebte Elektroden tragen. In der Netzhaut des Auges besteht ein elektrischer Spannungsunterschied zwischen deren Vorder- und Rückseite. Bei Augenbewegungen nähert sich eine Netzhautseite einer Elektrode und entfernt sich gleichzeitig von der anderen. Diese Eigenschaft ist messbar und lässt sich in Form eines Steuersignals interpretieren. Diese Technik findet bereits vereinzelt bei der Steuerung von Rollstühlen Anwendung.

Der zoombaren Kontaktlinse steht mit Sicherheit noch ein weiter Entwicklungsweg bevor. Doch die vorgestellte Zwischenbilanz erscheint durchaus erfolgversprechend und könnte eines Tages tatsächlich Alltag werden. Bislang jedoch erweist sich die Konstruktion mit einer Kantenlänge von etwa zehn Zentimetern und den unter den Augen platzierten Elektroden zu unhandlich und für den Einsatz am menschlichen Körper nicht geeignet.

Es gilt daran zu arbeiten, zoomende Kontaktlinsen zu entwickeln, welche wie herkömmliche Kontaktlinsen funktioniert und auf dem Tränenfilm oberhalb von Iris und Hornhaut aufsitzt und sich der Augenkrümmung anpasst. Um einen hohen Tragekomfort zu erreichen, gilt es, den Wassergehalt zu minimieren. Wird der Kontaktlinse durch äußere Einwirkungen Wasser entzogen, bezieht diese die verlorengegangene Flüssigkeit aus dem Tränenfilm. Die Folge ist Augentrockenheit, welche vielen Kontaktlinsenträgern zu schaffen macht und durch Augentropfen für trockene Augen gelindert werden kann.

Die Forscher in San Diego werden noch einige Hürden nehmen müssen, um ihren Prototyp praxistauglich erscheinen zu lassen. Es werden sich nur schwer Anwender finden lassen, welche sich für die Kontaktlinsen-Steuerung mit Elektroden im Gesicht ausstatten lassen. Dann wäre vermutlich ein Fernglas die bessere Wahl.

Die Wissenschaftler halten an ihrer Entwicklung fest, haben aber auch mögliche Alternativen im Blick. So könnte die Technik zukünftig den Tragekomfort von Brillen oder Prothesen verbessern.

Kontaktlinsen mit Zusatzfunktion sind keine Selbstläufer, wie Google jüngst erfahren musste. Das Unternehmen hatte sich über Jahre mit einer Spezialkontaktlinse für Diabetiker beschäftigt. Es stellte sich heraus, dass es kaum möglich ist, den Blutzuckergehalt der Tränenflüssigkeit verlässlich zu überwachen. Das Projekt wurde aufgrund mangelnder Erfolgsaussichten eingestellt.

Derzeit arbeiten die Forscher in San Diego an verbesserten Elektroden und einer verlässlicheren Kontrolle der Linsen-Bewegungen. Wenn es gelingt, unerwartete Bewegungen automatisch zu korrigieren und Abbildungsfehler zu reduzieren, könnte auch über eine Verwendung des Prototyps für die Verdeutlichung physiologischer Abläufe in Medizin und Biologie nachgedacht werden.

Bildquelle: Rudy and Peter Skitterians auf Pixabay
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