Das KAIST gibt bekannt, dass ein Forschungsteam unter der Leitung von Professor Seunghyup Yoo von der Fakultät für Elektrotechnik in Zusammenarbeit mit Professor Se Joon Woo vom Seoul National University Bundang Hospital (Direktor Jeong-Han Song), Professor Sei Kwang Hahn von der POSTECH (Präsident Sung-Keun Kim) und CEO von PHI Biomed Co. sowie dem Electronics and Telecommunications Research Institute (ETRI, Präsident Seungchan Bang) unter dem National Research Council of Science & Technology (NST, Vorsitzender Youngshik Kim) die weltweit erste drahtlose, auf Kontaktlinsen basierende, tragbare Plattform zur Netzhautdiagnostik unter Verwendung organischer Leuchtdioden (OLEDs) entwickelt hat.
Diese Technologie ermöglicht die Durchführung einer ERG-Untersuchung durch einfaches Tragen der Linse, wodurch große spezielle Lichtquellen überflüssig werden und die herkömmliche, komplexe augenärztliche Diagnoseumgebung erheblich vereinfacht wird.
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Traditionell erfordert die ERG-Untersuchung die Verwendung eines stationären Ganzfeld-Geräts in einem dunklen Raum, in dem die Patienten während des Tests die Augen offen halten und still sitzen müssen. Diese Anordnung schränkt den Platz ein und kann zu Ermüdungserscheinungen beim Patienten und Compliance-Problemen führen.
Um diese Einschränkungen zu überwinden, integrierte das gemeinsame Forschungsteam eine ultradünne flexible OLED – etwa 12,5 μm dick, also 6- bis 8-mal dünner als ein menschliches Haar – in eine Kontaktlinsenelektrode für ERG. Außerdem statteten sie diese mit einer drahtlosen Stromempfangsantenne und einem Steuerchip aus und schufen so ein System, das unabhängig betrieben werden kann.
Für die Energieübertragung verwendete das Team ein drahtloses Energieübertragungsverfahren mit einer Resonanzfrequenz von 433 MHz, die für eine stabile drahtlose Kommunikation geeignet ist. Dies wurde auch in Form eines drahtlosen Controllers demonstriert, der in eine Schlafmaske eingebettet ist und mit einem Smartphone verbunden werden kann, was die praktische Verwendbarkeit weiter verbessert.
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Während die meisten intelligenten Kontaktlinsen-Lichtquellen, die für die Augenbeleuchtung entwickelt wurden, anorganische LEDs verwenden, strahlen diese starren Geräte Licht fast von einem einzigen Punkt aus, was zu einer übermäßigen Wärmeentwicklung und damit zu einer nutzbaren Lichtintensität führen kann. Im Gegensatz dazu sind OLEDs flächige Lichtquellen und es wurde gezeigt, dass sie selbst unter Bedingungen mit geringer Leuchtdichte Netzhautreaktionen hervorrufen. In dieser Studie induzierte die OLED-Kontaktlinse unter einer relativ geringen Leuchtdichte von 126 Nits erfolgreich stabile ERG-Signale und lieferte Diagnoseergebnisse, die denen bestehender kommerzieller Lichtquellen entsprechen.
Tierversuche bestätigten, dass die Oberflächentemperatur des Auges eines Kaninchens, das die OLED-Kontaktlinse trug, unter 27 °C blieb, wodurch eine Schädigung der Hornhaut durch Hitze vermieden wurde, und dass die Lichtleistung auch in feuchten Umgebungen erhalten blieb – was die Wirksamkeit und Sicherheit als ERG-Diagnosewerkzeug in realen klinischen Umgebungen demonstriert.
Professor Seunghyup Yoo erklärte, dass „die Integration der Flexibilität und der diffusen Lichteigenschaften ultradünner OLEDs in eine Kontaktlinse ein weltweit einzigartiger Versuch ist“ und dass „diese Forschung dazu beitragen kann, die Technologie intelligenter Kontaktlinsen auf optische Diagnose- und Phototherapieplattformen für das Auge auszuweiten und so den Fortschritt der digitalen Gesundheitstechnologie voranzutreiben“.
