Glaukom ist eine der Hauptursachen für Erblindung bei Menschen, die ihren Augeninnendruck (IOD) nicht täglich überwachen und regulieren können. Die derzeitigen IOD-Messgeräte sind weder portabel noch komfortabel, leicht zugänglich oder für eine kontinuierliche (24/7-)Überwachung geeignet. Diese Einschränkungen der bestehenden IOD-Geräte tragen maßgeblich zu einer unzureichenden Augengesundheitsversorgung von Glaukompatienten bei. Diese Fehlbehandlung kann schwerwiegende und irreparable Schäden für die Patienten nach sich ziehen.
Dieses Problem ist besonders besorgniserregend, da das Alter einer der Faktoren für einen erhöhten IOD ist. Mit der Alterung der Weltbevölkerung werden solche Augenerkrankungen voraussichtlich häufiger auftreten, insbesondere in Japan, das mit einer der weltweit schwersten Bevölkerungsalterungskrisen konfrontiert ist. Daher werden rasche und proaktive Maßnahmen zur Behebung der aktuellen Einschränkungen bei der Überwachung der Augengesundheit dem Land langfristig voraussichtlich einen erheblichen Nutzen bringen.
Einem japanischen Forscherteam unter der Leitung von Professor Takeo Miyake von der Graduate School of Information, Production and Systems der Waseda-Universität, Japan, und unter Beteiligung von Te Xiao, Hanzhe Zhang, Taiki Takamatsu und Assistant Professor Saman Azhari von der Waseda-Universität sowie Professor Kazuhiro Kimura und Assistant Professor Atsushige Ashimori von der Yamaguchi-Universität, Japan, ist ein bahnbrechender Erfolg gelungen: Es wurde ein innovatives Design und die Integration eines Dünnfilms in eine Kontaktlinse vorgeschlagen, das es den Anwendern ermöglicht, ihren Augeninnendruck während des täglichen Gebrauchs in Echtzeit zu überwachen. Ihre neuen Erkenntnisse wurden online veröffentlicht und am 13. Januar 2026 in der Fachzeitschrift npj Flexible Electronics
publiziert . In dieser Studie fertigten die Forscher einen resistiven Sensor auf Basis eines gerissenen PEDOT:PSS/PVA-Dünnfilms (PEDOT: Poly(3,4-ethylendioxythiophen); PSS: Poly(styrolsulfonat); PVA: Polyvinylalkohol). Dieser nutzt eine Mehrschichtstruktur und die intrinsischen Eigenschaften jeder Schicht, um den Augeninnendruck (IOD) schnell und effektiv in Echtzeit zu messen und zu überwachen. Besonders hervorzuheben ist die Kombination des Sensors mit einer 70-MHz-Doppelschleifen-Goldantenne für eine hochpräzise und kontinuierliche IOD-Messung.
Durch den Einsatz modernster Paritäts-Zeit-Symmetrie-Funktechnologie konnte das Team die Empfindlichkeit des Geräts im Vergleich zu herkömmlichen drahtlosen Sensorsystemen um den Faktor 183 steigern. Dadurch eignet es sich für den täglichen Gebrauch durch Personen, die eine IOD-Kontrolle benötigen.
Des Weiteren zeigten sowohl drahtlose In-vitro -IOP-Messungen an einem Schweineauge als auch drahtlose In-vivo -IOP-Messungen an Kaninchenaugen, die durch Mikrokügelcheninjektion modifiziert wurden und mit der hergestellten Sensorlinse durchgeführt wurden, eine starke lineare Korrelation mit entsprechenden Messungen, die mit einem kommerziellen Tonometer durchgeführt wurden.
Diese Forschung zeigt, wie innovatives, unkonventionelles Denken die Nutzung der Eigenschaften eines bekannten Materials wie PEDOT:PSS durch wenige einfache, aber innovative Schritte ermöglicht, um eine der zentralen Herausforderungen in der Augengesundheitsüberwachung zu bewältigen. Professor Miyake erklärt: „Die Herstellung eines Geräts auf einer Kontaktlinse ist aufgrund der Größenbeschränkungen generell sehr schwierig, ohne den Tragekomfort zu beeinträchtigen. Um diese Einschränkungen zu überwinden, haben wir mithilfe der Mikrofabrikation einen Augeninnendrucksensor entwickelt, der sich optimal an die Kontaktlinse anpasst und gleichzeitig Flexibilität und Tragekomfort bietet. Darüber hinaus ermöglicht die Nutzung der Paritäts-Zeit-Symmetrie eine deutlich höhere Empfindlichkeit bei der drahtlosen Messung. Dies macht unsere Arbeit zu einem wichtigen Schritt hin zu zukünftigen Geräten für die tägliche, Echtzeit-Augengesundheitsüberwachung.“
„Insgesamt ist unsere Plattform vielversprechend für die langfristige, nicht-invasive Augeninnendruckmessung und leistet somit einen bedeutenden Beitrag zur Früherkennung und Behandlung des Glaukoms“, so Professor Miyake abschließend.
Integrierte intelligente Kontaktlinsentechnologie zur Echtzeit-Augeninnendruckmessung
27.01.2026 Waseda-Universität
Die vorgeschlagene Innovation nutzt die Paritäts-Zeit-Symmetrie für eine hochempfindliche drahtlose Detektion und ermöglicht so die Früherkennung von Glaukom.Glaukom ist eine der Hauptursachen für Erblindung bei Menschen, die ihren Augeninnendruck (IOD) nicht täglich überwachen und regulieren können. Die derzeitigen IOD-Messgeräte sind weder portabel noch komfortabel, leicht zugänglich oder für eine kontinuierliche (24/7-)Überwachung geeignet. Diese Einschränkungen der bestehenden IOD-Geräte tragen maßgeblich zu einer unzureichenden Augengesundheitsversorgung von Glaukompatienten bei. Diese Fehlbehandlung kann schwerwiegende und irreparable Schäden für die Patienten nach sich ziehen.Dieses Problem ist besonders besorgniserregend, da das Alter einer der Faktoren für einen erhöhten IOD ist. Mit der Alterung der Weltbevölkerung werden solche Augenerkrankungen voraussichtlich häufiger auftreten, insbesondere in Japan, das mit einer der weltweit schwersten Bevölkerungsalterungskrisen konfrontiert ist. Daher werden rasche und proaktive Maßnahmen zur Behebung der aktuellen Einschränkungen bei der Überwachung der Augengesundheit dem Land langfristig voraussichtlich einen erheblichen Nutzen bringen.Einem japanischen Forscherteam unter der Leitung von Professor Takeo Miyake von der Graduate School of Information, Production and Systems der Waseda-Universität, Japan, und unter Beteiligung von Te Xiao, Hanzhe Zhang, Taiki Takamatsu und Assistant Professor Saman Azhari von der Waseda-Universität sowie Professor Kazuhiro Kimura und Assistant Professor Atsushige Ashimori von der Yamaguchi-Universität, Japan, ist ein bahnbrechender Erfolg gelungen: Es wurde ein innovatives Design und die Integration eines Dünnfilms in eine Kontaktlinse vorgeschlagen, das es den Anwendern ermöglicht, ihren Augeninnendruck während des täglichen Gebrauchs in Echtzeit zu überwachen. Ihre neuen Erkenntnisse wurden online veröffentlicht und am 13. Januar 2026 in der Fachzeitschrift
npj Flexible Electronicspubliziert . In dieser Studie fertigten die Forscher einen resistiven Sensor auf Basis eines gerissenen PEDOT:PSS/PVA-Dünnfilms (PEDOT: Poly(3,4-ethylendioxythiophen); PSS: Poly(styrolsulfonat); PVA: Polyvinylalkohol). Dieser nutzt eine Mehrschichtstruktur und die intrinsischen Eigenschaften jeder Schicht, um den Augeninnendruck (IOD) schnell und effektiv in Echtzeit zu messen und zu überwachen. Besonders hervorzuheben ist die Kombination des Sensors mit einer 70-MHz-Doppelschleifen-Goldantenne für eine hochpräzise und kontinuierliche IOD-Messung.Durch den Einsatz modernster Paritäts-Zeit-Symmetrie-Funktechnologie konnte das Team die Empfindlichkeit des Geräts im Vergleich zu herkömmlichen drahtlosen Sensorsystemen um den Faktor 183 steigern. Dadurch eignet es sich für den täglichen Gebrauch durch Personen, die eine IOD-Kontrolle benötigen.Des Weiteren zeigten sowohl drahtlose
In-vitro -IOP-Messungen an einem Schweineauge als auch drahtlose
In-vivo -IOP-Messungen an Kaninchenaugen, die durch Mikrokügelcheninjektion modifiziert wurden und mit der hergestellten Sensorlinse durchgeführt wurden, eine starke lineare Korrelation mit entsprechenden Messungen, die mit einem kommerziellen Tonometer durchgeführt wurden.Diese Forschung zeigt, wie innovatives, unkonventionelles Denken die Nutzung der Eigenschaften eines bekannten Materials wie PEDOT:PSS durch wenige einfache, aber innovative Schritte ermöglicht, um eine der zentralen Herausforderungen in der Augengesundheitsüberwachung zu bewältigen. Professor Miyake erklärt:
„Die Herstellung eines Geräts auf einer Kontaktlinse ist aufgrund der Größenbeschränkungen generell sehr schwierig, ohne den Tragekomfort zu beeinträchtigen. Um diese Einschränkungen zu überwinden, haben wir mithilfe der Mikrofabrikation einen Augeninnendrucksensor entwickelt, der sich optimal an die Kontaktlinse anpasst und gleichzeitig Flexibilität und Tragekomfort bietet. Darüber hinaus ermöglicht die Nutzung der Paritäts-Zeit-Symmetrie eine deutlich höhere Empfindlichkeit bei der drahtlosen Messung. Dies macht unsere Arbeit zu einem wichtigen Schritt hin zu zukünftigen Geräten für die tägliche, Echtzeit-Augengesundheitsüberwachung.“
„Insgesamt ist unsere Plattform vielversprechend für die langfristige, nicht-invasive Augeninnendruckmessung und leistet somit einen bedeutenden Beitrag zur Früherkennung und Behandlung des Glaukoms“, so Professor Miyake abschließend.***
Referenzautoren
: Te Xiao
1, Hanzhe Zhang
1, Taiki Takamatsu
1, Atsushige Ashimori
2, Saman Azhari
1, Kazuhiro Kimura
2und Takeo Miyake
1
Titel des Originalartikels: Hochempfindliche Echtzeitüberwachung des Augeninnendrucks mit einer integrierten intelligenten Kontaktlinse unter Verwendung von Paritäts-Zeit-Symmetrie-Funktechnologie
Zeitschrift: npj Flexible Electronics DOI: 10.1038/s41528-025-00507-3 Zugehörigkeiten:
1Graduiertenschule für Information, Produktion und Systeme, Waseda-Universität, Japan
2Abteilung für Augenheilkunde, Universität Yamaguchi, Japan. Über die Waseda-Universität : Die im Herzen Tokios gelegene Waseda-Universität ist eine führende private Forschungsuniversität, die sich seit 1882 der akademischen Exzellenz, innovativer Forschung und gesellschaftlichem Engagement auf lokaler und globaler Ebene verschrieben hat. Die Universität hat in ihrer Geschichte zahlreiche Persönlichkeiten hervorgebracht, darunter acht Premierminister und viele führende Köpfe aus Wirtschaft, Wissenschaft und Technologie, Literatur, Sport und Film. Waseda pflegt enge Kooperationen mit ausländischen Forschungseinrichtungen und engagiert sich für die Förderung zukunftsweisender Forschung und die Ausbildung von Führungskräften, die zur Lösung komplexer globaler gesellschaftlicher Herausforderungen beitragen können. Die Universität hat sich zum Ziel gesetzt, bis 2032 einen klimaneutralen Campus zu erreichen, im Einklang mit den 2015 von den Vereinten Nationen verabschiedeten Zielen für nachhaltige Entwicklung (SDGs). Weitere Informationen zur Waseda-Universität finden Sie unter https://www.waseda.jp/top/en. Über Professor Takeo Miyake von der Waseda-Universität, Japan: Takeo Miyake ist seit 2021 Professor an der Graduate School of Information, Production and Systems der Waseda-Universität in Japan. Er promovierte 2008 an derselben Universität in Nanowissenschaften und Nanoengineering. Seine Forschungsschwerpunkte umfassen Bioiontronik, Biobatterien, Bioprotonik und Bioelektronik. Er ist Mitglied der Materials Research Society, der Surface Science Society of Japan und der Japan Society of Applied Physics. Er hat über 100 wissenschaftliche Artikel im Bereich der Biomedizintechnik veröffentlicht und wurde mehr als 3.000 Mal zitiert.
