Graphen wird aufgrund seiner zahlreichen potentiellen Einsatzmöglichkeiten als echtes Supermaterial bezeichnet. Die tatsächlichen Einsatzgebiete halten sich noch in Grenzen, aber wenn man auf die Arbeiten diverser Forschungsteams schaut, stehen uns interessante Zeiten mit dem Material bevor. Ein gutes Beispiel ist die Arbeit eines internationalen Forscherteams, das Graphen einsetzen will, um künstliche Netzhäute zu erschaffen.


Bild: Eye, randychiu, Flickr, CC BY-SA 2.0

Netzhaut aus Graphen

Die Netzhaut ist eine Schicht lichtsensitiver Zellen im hinteren Teil des Auges, die dafür verantwortlich ist, vom Auge aufgenommene Bilder in Signale für das Gehirn zu konvertieren. Ohne funktionierende Netzhäute kann ein Mensch nicht sehen. Und Erkrankungen der Netzhaut sind weit verbreitet: Weltweit können mehrere Millionen Menschen nichts sehen, da eine Krankheit ihre Netzhaut außer Gefecht gesetzt hat. Eine mögliche Behandlungsmethode ist es, die geschädigte Netzhaut durch eine künstliche zu ersetzen. Allerdings sind die existierenden Implantate alles andere als ideal. Sie sind zu dick, flach und häufig sehr anfällig. Darunter leidet die Signalkonvertierung, sodass Menschen mit künstlichen Netzhäuten oft nur sehr verschwommen oder verzerrt sehen können. Außerdem können die Implantate umliegendes Augengewebe schädigen.

Eine mögliche Lösung für diese Probleme können künstliche Netzhäute sein, die aus einer Mischung aus Graphen, Molybdändisulfid (ein weiteres 2D-Material), Gold, Aluminium und Siliziumnitrat hergestellt werden. Dies ist Forscher der University of Texas und Seoul National University gelungen.


Noch ein langer Weg

Basierend auf den Ergebnissen von Labor- und Tierversuchen kamen die Forscher zu dem Schluss, dass ihre künstlichen Linsen biokompatibel sind und die Fähigkeiten des menschlichen Auges gut reproduzieren können. Außerdem entsprechen die neuen Implantate ihrem natürlichen Vorbild mehr als existierende künstliche Netzhäute.

This is the first demonstration that you can use few-layer graphene and molybdenum disulfide to successfully fabricate an artificial retina. Although this research is still in its infancy, it is a very exciting starting point for the use of these materials to restore vision„, so der Wissenschaftler Nanshu Lu in einer Presseerklärung.

Bis aus dem entwickelten Material aber echte Retina-Implantate werden können, liegt noch ein langer Weg vor den Forschern. Und selbst dann werden langwierige klinische Studien nötig sein, um die neuen Implantate einsetzen zu können. Bis dahin sehen die Forscher noch andere Einsatzmöglichkeiten. Beispielsweise wollen sie ihr hauchdünnes Material für eine Art Bio-Tattoo verwenden, das in Echtzeit Gesundheitsdaten von dem Träger sammeln und übertragen kann. Es wäre auch möglich, die ultradünne Schicht am Herzen zur Erkennung von Arrhythmien zu verwenden. Laut Lu wäre es sogar möglich, das Material wie einen Herzschrittmacher einzusetzen.

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