Forschung Individuelle Kontaktlinsen aus dem 3D-Drucker

Forschende der University of Waterloo (Kanada) haben eine neue Plattform zur Herstellung individueller Kontaktlinsen vorgestellt. Die Kombination aus einem eigens entwickelten hydrophilen Silikonmaterial und einer 3D-Drucktechnologie ermöglicht es nach Angaben des Teams, patientenspezifische Kontaktlinsen innerhalb von rund 20 Minuten zu fertigen. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal Materials & Design veröffentlicht. Die Technologie soll insbesondere Menschen mit unregelmäßig geformten Hornhäuten zugutekommen. 

Während herkömmliche Kontaktlinsen nur in einer begrenzten Zahl an Größen und Geometrien verfügbar sind, können die neuen Linsen exakt an die individuelle Hornhaut angepasst werden. Dadurch könnte sich der bislang oft langwierige Anpassungsprozess formstabiler Kontaktlinsen deutlich verkürzen. „Wir sind von dieser Arbeit sehr begeistert, da sie uns personalisierten Kontaktlinsen tatsächlich näherbringt“, erklärt Prof. Dr. Shirley Tang vom Fachbereich Chemie der University of Waterloo. Die Plattform produziere Linsen mit patientenspezifischen Oberflächen für eine präzise Passform und erreiche gleichzeitig die optische Klarheit sowie die mechanischen Eigenschaften handelsüblicher Kontaktlinsen. 

Die Forschenden entwickelten dafür eine neue hydrophile Silikonformulierung, die speziell für den 3D-Druck ausgelegt ist. Herkömmliche Silikonmaterialien gelten zwar als biokompatibel und sauerstoffdurchlässig, lassen sich bislang jedoch nur schwer additiv verarbeiten. Die benötigte Linsenform wird mithilfe einer Software berechnet.

 „Unsere Software entwirft eine Linse mit einer Innenfläche, die genau an die Hornhaut des Patienten angepasst ist, und einer Außenfläche, die die erforderliche Sehkorrektur gewährleistet“, erläutert Dr. Sayan Ganguly, wissenschaftlicher Mitarbeiter an der University of Waterloo. Da beim 3D-Druck auf gekrümmten Oberflächen mikroskopisch kleine Unebenheiten entstehen können, entwickelte das Team zusätzlich ein berührungsloses Beschichtungsverfahren, das die Oberfläche glättet, ohne Form oder optische Eigenschaften der Linse zu verändern. Labortests bestätigten nach Angaben der Forschenden die Biokompatibilität der hergestellten Kontaktlinsen. 

Als nächster Schritt sind In-vivo-Studien geplant. Zudem hat das Forschungsteam bereits ein vorläufiges Patent für das entwickelte Silikonmaterial angemeldet und arbeitet gemeinsam mit dem Centre for Vision and Eye Research an der weiteren Entwicklung und Kommerzialisierung der Technologie. Das Projekt wurde kürzlich auf der Internationalen Erfindermesse in Shanghai mit einer Goldmedaille ausgezeichnet.

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