Повышенное или сниженное глазное давление ухудшает нашу способность видеть, а в самых тяжелых случаях может даже привести к слепоте.

До настоящего времени не существовало никакого способа эффективного долгосрочного лечения.

В ответ на это, исследователи из Fraunhofer создали имплантируемую микрофлюидную систему, которая может эффективно и стойко стабилизировать внутриглазное давление.

Глаукома и фтизис глазного яблока являются неизлечимыми, коварными заболеваниями глаза.

В то время как глаукома ухудшает нормальный отток внутренней жидкости глаза, тем самым повышая внутриглазное давление, фтизис глазного яблока относится к болезни, при которой глаз вырабатывает слишком мало стекловидного тела; поэтому фтизис глазного яблока иногда еще называют атрофией глазного яблока.

В любом случае, пациент может испытывать тяжелое нарушение зрения и, возможно, даже слепоту.

Современные подходы к лечению ослабляют прогрессирование заболевания, но, тем не менее, они эффективны в течение только определенного периода времени.

Например, при глаукоме хирург создает дополнительные искусственные пути оттока из передней камеры глаза.

Но есть проблема: примерно у каждого четвертого из пациентов после операции возникает рубцевание, что нарушает дренаж внутриглазной жидкости.

И наоборот, при случаях фтизиса глазного яблока, врачи вводят жидкость, такую как гиалуроновая кислота, внутрь глаза через регулярные интервалы времени – это неприятная процедура, которая все равно не может предотвратить развитие слепоты в ближайшем или отдаленном будущем.

поперечная секция глаза с имплантатом
Поперечный разрез глаза с имплантатом

Ученые из Fraunhofer Research Institution работают над новым подходом в лечении. Они разрабатывают активный имплантат, предназначенный для эффективной и устойчивой регуляции глазного давления.

«Таким образом, мы можем избавить пациента от последовательности многих процедур, можем сохранить возможность видеть в течение более длительного периода времени, и, в самом лучшем случае, полностью предупредить развитие слепоты», — говорит Кристоф Йенке.

Имплантаты вводятся в глазное яблоко

Имплантат состоит из системы микронасоса, управления насосом на основе сенсора, встроенного аккумуляторной батареи, а также модуля телеметрии для передачи данных.

Он может быть прикреплен прямо к глазу. «Естественно, пациент не должен ощущать имплантат, движение глаза не должны быть ограниченными», — уточняет Кристоф Йенке. Следовательно, компоненты системы надо было уменьшить.

Ученые разработали крошечный (всего лишь 7х7х1 кубических миллиметров), биосовместимый силиконовый микромембранный насос с производительностью 30 микролитров в секунду (максимум).

В зависимости от заболевания, он может увлажнять глаз или дренировать внутриглазную жидкость. Эксперты использовали естественные дренажные пути глазного яблока, так что не наблюдалось образование рубцовой ткани.

Проводя мониторинг через регулярные промежутки времени, основанный на измерении внутриглазного давления, лечащий врач может установить объем жидкости на нужном уровне в амбулаторных условиях.

В долгосрочной перспективе, запланирована комбинация системы с имплантируемым сенсором, так что объем жидкости сможет регулироваться автоматически.

Этот новый метод лечения не только легче для пациента, но и также имеет дополнительные преимущества: глазное давление может быть установлено на более точном уровне, чем при фармакологическом лечении или при хирургическом вмешательстве.

До настоящего времени, фтизис глазного яблока неизбежно приводил к развитию слепоты; в конце этого заболевания глаз обычно удалялся по косметическим причинам.

«Так как отсутствие выработки стекловидного тела является эксклюзивной причиной фтизиса глазного яблока, мы настроены оптимистически, что сможем остановить прогрессию заболевания и сможем устойчиво сохранить зрение, — объясняет Кристоф Йенке.

– Наши имплантаты имитируют естественную выработку жидкости камер здоровым глазом».

В настоящее время ученые создают функционирующую демонстрационную модель, отвечающую всем требованиям качества по соблюдению размера, управлению энергией, контролю насоса, микрожикостному управлению в лабораторном масштабе.

Рассматривается дополнительная проверка надежности и срока службы. Еще одна работа состоит в герметическом размещении чипа микронасоса внутри титанового корпуса имплантата.