Zur Glaukomtherapie operativ eingebrachte, bisherige Drainagesysteme sind häufig mit einer Fibrosierung bis hin zum vollständigen Verschluss des neu geschaffenen Abflusswegs verbunden. Im Teilprojekt soll ein Mikrostent entwickelt werden, der folgende wesentliche Merkmale aufweist:

• kontrollierte lokale Wirkstofffreisetzung zur Steuerung des Gewebewachstums,
• steuerbare Mikroventile zur Flussregelung,
• komplementäre Einbeziehung des uveoskleralen Abflussweges und des suprachoroidalen Raums zur Kammerwasserdrainage.

Dazu sind neue mikromechanische und thermoresponsive Stententwürfe, Methoden der Laserstrukturierung und modifizierte Oberflächen mit biologisch aktiven Beschichtungen ebenso geplant wie die Entwicklung von chirurgischen, minimalinvasiven Applikationstechniken bis hin zur präklinischen Erprobung.

Bei einer Abflussbehinderung des Kammerwassers, meist durch Veränderungen im Trabekelmaschenwerk verursacht, steigt der Augendruck. Die Folge ist ein kontinuierlicher und irreversibler Untergang von Nervenfasern, was im Extremfall zur Erblindung des betroffenen Auges führt. Pro Jahr werden weltweit etwa 70 Millionen, davon in Deutschland etwa 800.000, an grünem Star (Glaukom) erkrankte Patienten behandelt.

Zu den derzeit klinisch häufig angewendeten chirurgischen Therapieformen gehören Eingriffe, die Kammerwasser in den subkonjunktivalen Raum ableiten, oder Koagulationsverfahren, die die Kammerwasserproduktion des Ziliarkörperepithels reduzieren. Ein Nachteil dieser Verfahren ist die im Heilungsverlauf nicht steuerbare Narbenbildung, die zur Fibrosierung und zum vollständigen Verschluss der neu geschaffenen Abflusswege führen kann. Gute chirurgische Langzeitergebnisse beziehungsweise der dauerhafte Verzicht auf Glaukommedikamente werden nur bei 60-70% der Behandlungen erreicht.

Die Nutzung der Mikrostenttechnologie unter Einbeziehung mikromechanischer oder thermoresponsiver Ventile sollen die Glaukomtherapie deutlich verbessern und die Nebenwirkungen durch hohe Flussraten in der frühen postoperativen Phase verringern, indem die erforderliche Flussrate justiert und korrigiert wird. Der Langzeiterfolg, vor allem ein offenes Lumen, wird durch proliferationssteuernde, wirkstofffreisetzende Be­schichtungen erreicht. Dabei werden der uveosklerale Abflussweg und der bisher noch wenig genutzte subchoroidale Raum einbezogen.
Ziel der Arbeiten ist eine neue minimalinvasive Glaukomtherapie durch ein innovatives Mikro­implantat (Mikrostent). Dieses Mikrostentsystem stellt aufgrund seiner Mikroskalierung und seiner intelligenten Oberfläche eine neue Generation von Glaukomimplantaten dar.
Die wissenschaftlichen Fragestellungen erwachsen aus dem strukturmechanischen Entwurf, der mikrotechnolo­gischen Fertigung und der in-vitro- und in-vivo-Erprobung der neuen Mikrostent-Generation. Hierfür erforderlich sind

• ein Stententwicklung mit mikromechanischem bzw. thermoresponsivem Ventil,
• neue Technologien der Laserstrukturierung im Mikrobereich,
• angepasste Materialien für die laserinduzierte Polymerisation (2-Photonen-Polymerisation),
• die Modifizierung der Oberflächen durch wirkstofffreisetzende Beschichtungen sowie pharmakabeladene Nanosphären,
• die Untersuchung der Interaktionen der Stentgrundmaterialien und der funktionalisierten Oberflächen und Wirkstoffe mit der biologischen Umgebung (in vitro und in vivo) und
• die Entwicklung adaptierter minimalinvasiver Applikationsmethoden für die klinische Anwendung