Diabetes Nie wieder piksen: Kontaktlinse misst Blutzucker

Sie ist voller intellgenter Technik und trotzdem durchsichtig: Südkoreanische Forscher haben eine Kontaktlinse entwickelt, die anhand der Tränenflüssigkeit den Blutzuckerspiegel messen kann. Damit könnten Diabetiker komplett darauf verzichten, sich zum Messen in den Finger zu stechen. Ist der Zuckerwert im Blut zu hoch, signalisiert die Kontaktlinse einfach mit einem optischen Signal Alarm und warnt so vor einer möglichen Überzuckerung.

Eine Kontaktlinse liegt auf einem Zeigefinger.
Eine winzige Kontaktlinse könnte Diabetes-Patienten das Leben erleichtern. Bildrechte: IMAGO

Menschen, die an Diabetes Typ 1 oder schwerem Diabetes Typ 2 leiden, müssen ihre Blutzuckerwerte immer im Blick haben. Dafür müssen sie sich in regelmäßigen Abständen selbst in den Finger stechen, um ihre Werte im Blut zu bestimmen. Für Betroffene ist das unangenehm und lästig. Außerdem ist die Methode recht anfällig für Fehler. Deshalb wird schon länger nach Methoden gesucht, wie dieser Vorgang vereinfacht werden kann. Wissenschaftlern aus Südkorea ist jetzt offenbar ein Durchbruch gelungen: Sie haben eine smarte Kontaktlinse entwickelt, die anhand der Tränenflüssigkeit die Blutzuckerwerte messen kann. Ihre Entwicklung haben die Forscher vom Nationalen Institut für Wissenschaft und Technologie in Ulsan im Fachmagazin "ScienceAdvances" veröffentlicht.

Lichtdurchlässig, durchsichtig, flexibel

Die Idee, den Blutzuckerspiegel mithilfe der Tränenflüssigkeit im Auge zu bestimmen, ist nicht ganz neu. Doch bisher gab es mehrere Probleme: Die Linsen waren hart, die Bauteile leicht zu beschädigen, sie reizten die Augen ihrer Träger und sie schränkten auch immer die Sicht ein, weil sie eben nicht völlig lichtdurchlässig waren. Die Koreaner konnten all diese Probleme mit ihrer Entwicklung lösen: Die Linse ist stabil und dabei gleichzeitig weich und durchsichtig.

Die Materialwissenschaftler haben ihre winzigen Bauteile in ein transparentes, weiches Nanomaterial eingearbeitet. Das lässt sich den Forschern zufolge genauso angenehm tragen wie übliche Kontaktlinsen. In der smarten Linse stecken eine winzige Antenne, ein Glucose-Sensor und eine LED-Leuchte. Mithilfe der Antenne wird die Linse kabellos mit Energie versorgt. Künftig könnte das beispielsweise über ein Smartphone funktionieren.

Den Blutzuckerwert misst der Glucose-Sensor. Der reagiert vereinfacht gesagt auf Veränderungen im Widerstand, die durch den Anstieg der Zuckerwerte in der Tränenflüssigkeit ausgelöst werden. Dass das tatsächlich funktioniert, haben die Forscher bereits an Kaninchen getestet: Dabei hat sich die Entwicklung als zuverlässig erwiesen.

Lichtimpuls warnt vor hohem Blutzucker

Aber wie merkt der Träger nun, ob seine Werte in einem kritischen Bereich liegen? Dafür haben sich die Südkoreaner eine simple Lösung einfallen lassen: Ist alles in Ordnung, leuchtet ein kleiner LED-Pixel. Wenn der Blutzuckerspiegel aber zu hoch wird, geht der Lichtpunkt einfach aus. So wird der Patient einfach über ein Lichtsignal über seine erhöhten Werte informiert und kann entsprechend reagieren. Irgendwelche zusätzlichen Geräte, die Alarm schlagen müssten, werden damit überflüssig.

Unser Ansatz ist der erste, der gemessene Glucosewerte direkt in der Linse visualisiert.

Jihun Park, Ulsan National Institute of Science and Technology

Experten sehen Messung im Auge kritisch

Der Mainzer Arzt und Chemiker Andreas Pfützner sieht die Kontaktlinse aus Südkorea eher skeptisch. Er ist Professor für klinische Forschung und leitet ein Institut, in dem die neuesten medizinischen und technischen Entwicklungen im Bereich Diabetes auf ihre Zulassungsfähigkeit geprüft werden. Die Kontaktlinse aus Südkorea hält er eher geeignet für das Monitoring - also die ständige Überwachung - der Blutzuckerwerte, nicht aber für die Messung der Werte. Das große Problem sei nämlich, dass der Zuckerwert in der Tränenflüssigkeit nicht dem aktuellen Zuckerwert im Blut entspreche. Bis der über das Gewebe im Auge angekommen ist, sagt Pfützner, könne bis zu einer Stunde vergehen.

Wenn man im Auge sieht, dass man unterzuckert ist, ist es wahrscheinlich schon zu spät.

Andreas Pfützner, Science & Health Institute Diabeteszentrum & Praxis

Es gibt aber noch ein zweites Problem, dass dafür sorgen werde, dass Diabetiker auch in Zukunft nicht aufs Piksen verzichten können, erklärt Pfützner. Denn die jeweilige Insulindosis, die gespritzt werden muss, berechnet der Patient immer auf Basis des aktuellen Blutzuckerwertes. Und der sei eben nur über eine Messung direkt im Blut zu bekommen.

Potential für mehr

Die Forscher aus Südkorea hoffen, dass ihre Entwicklung schon bald den Weg zu den Patienten finden wird. Und sie gehen sogar davon aus, dass noch mehr Potential in der smarten Linse steckt, als "nur" Blutzuckerwerte zu messen. Unter anderem könnte sie wohl auch dazu genutzt werden, um Vorstufen von Diabetes unkompliziert und früh zu erkennen, schreiben sie. Und auch andere Inhaltsstoffe von Tränenflüssigkeit könnten theoretisch Rückschlüsse auf andere Krankheiten zulassen.

Besonders spannend dürfte auch die Einbettung kleinster Technik in eine durchsichtige Kontaktlinse sein: Daraus ließen sich künftig eine Vielzahl von Anwendungen entwickeln - von digitalen Anzeigen oder Bildschirmen bis hin zur Dosierung von Medikamenten über die Tränenflüssigkeit.

Dieses Thema im Programm: MDR JUMP | 26. Januar 2018 | 19:20 Uhr