Koreanische Forschende haben eine ultradünne, flexible OLED-Kontaktlinse mit drahtloser Steuerung entwickelt, die ERG-Netzhautuntersuchungen einfacher und bequemer macht. Die Technologie könnte von Augenheilkunde über Augmented Reality bis hin zur lichtbasierten Neurostimulation Einsatz finden.
Wer schon einmal eine Elektroretinographie (ERG) hinter sich gebracht hat, kennt das aufwändige und durchaus anstrengende Prozedere: Die ERG ist eine diagnostische Methode, mit der mithilfe von Lichtblitzen und sehr feinen Elektroden am Auge die elektrische Aktivität der Netzhaut – also der lichtempfindlichen Sinneszellen – gemessen wird. Sie dient dazu, frühzeitig Funktionseinschränkungen der Netzhaut zu erkennen, lange bevor strukturelle Schäden sichtbar sind.
Für die Patienten ist die Untersuchung sehr aufwändig: Zunächst bedarf es einer ausgedehnten Dunkelanpassung – oft 20 bis 30 Minuten – und einer Pupillenerweiterung durch Tropfen, die nachwirken und die Sicht stören können. Während der eigentlichen Messung müssen die Elektroden, beispielsweise in Form von dünnen Faserelektroden am Unterlid oder Kontaktlinsen, präzise sitzen. Die Patienten müssen während der Messung in einem abgedunkelten Raum stillhalten und ihre Augen offenhalten, oft bis zu 30 oder gar 45 Minuten.
Hier setzt die Entwicklung eines interdisziplinären Forschungsteams unter Leitung von Professor Seunghyup Yoo am KAIST-Institu in Korea an: Die weltweit erste kabellose OLED-Kontaktlinse soll eine wesentlich vereinfachte, flexible und patientenfreundliche Alternative für die Netzhautdiagnostik bieten.
Die Diagnose-Kontaktlinse integriert eine ultradünne, flexible organische Leuchtdiode (OLED) mit einer Dicke von nur etwa 12,5 Mikrometern – das entspricht etwa einem Sechstel bis Achtel der Dicke eines menschlichen Haares. Diese OLED emittiert diffuses Licht mit einer Helligkeit von rund 126 Nits, ausreichend um stabile elektrische Reaktionen der Netzhautzellen (ERG-Signale) auszulösen. Im Gegensatz zu bisher üblichen starren LED-basierten Systemen reduziert die dünne OLED die Wärmeentwicklung auf der Augenoberfläche deutlich: In Tierversuchen blieb die Temperatur unterhalb von 27 °C, wodurch thermische Schäden der Hornhaut vermieden werden.
Das System verfügt über einen in die Linse eingebetteten Wireless-Power-Empfänger und einen Steuerchip, wodurch eine komplett kabellose Anwendung möglich wird. Strom wird mittels einer 433-MHz-Funkfrequenz von einem externen Schlafmasken-Controller übertragen, der über eine Smartphone-App gesteuert wird. So können Patienten die Linse bequem tragen – auch mit geschlossenen Augen und in nicht abgedunkelter Umgebung – was die ERG-Messung erheblich bequemer gestaltet und auch die klinische Routine erleichtert.
Mit der neuen OLED-Kontaktlinse eröffnen sich vielfältige Einsatzgebiete:
Bioelektronik, organische Halbleiter und kabellose Kommunikation kombiniert in einer medizinischen Anwendung: Die Kooperation zwischen KAIST, dem Seoul National University Bundang Hospital, POSTECH, PHI Biomed Co. und dem Electronics and Telecommunications Research Institute (ETRI) zeigt das hohe Innovationspotential, welches intelligent eingesetzte Elektronik für die Diagnostik und Medizintechnik bietet.