Der Blick durchs künst­li­che Au­ge

Lu­kas Trax­ler un­ter­sucht die Ei­gen­schaf­ten künst­li­cher Lin­sen für Au­gen­ope­ra­tio­nen

Der Standard - - FORSCHUNG SPEZIAL - Alois Pum­hösel

Wi­en – Es ist ei­ne der häu­figs­ten Ope­ra­tio­nen bei äl­te­ren Men­schen: Wenn sich die Au­gen­lin­se ein­trübt und Grau­er Star dia­gnos­ti­ziert wird, er­set­zen Ärz­te in ei­nem Ein­griff die Au­gen­lin­se mit ei­nem künst­li­chen Pen­dant. Die neue Lin­se kor­ri­giert dann auch Kurz- oder Weit­sich­tig­keit oder Au­gen­feh­ler wie As­tig­ma­tis­mus.

„Je bes­ser die Lin­sen an den in­di­vi­du­el­len Pa­ti­en­ten an­ge­passt wer­den, des­to sen­si­bler sind sie aber auf Ver­schie­bun­gen wäh­rend des Hei­lungs­pro­zes­ses“, sagt Lu­kas Trax­ler. Er lei­tet an der FH Tech­ni­kum Wi­en das Pro­jekt Lo­a­lis (La­ser and Op­tics in Ap­p­lied Li­fe Sci­en­ces), in dem neu­ar­ti­ge Prüf­me­tho­den für künst­li­che Lin­sen ent­wi­ckelt wur­den.

Die neu ein­ge­setz­te Lin­se kann im Zu­ge der Ge­ne­sung ih­re Po­si­ti­on ver­än­dern, kip­pen oder sich ver­schie­ben. „Das ist ein bio­lo­gi­scher Pro­zess, den man bei der Ope­ra­ti­on selbst nicht in den Griff be­kom­men kann“, sagt Trax­ler. „Die künst­li­chen Lin­sen müs­sen des­halb be­reits bei ih­rer Ent­wick­lung so op­ti­miert wer­den, dass sie trotz Ver­schie­bung ih­re Funk­ti­on best­mög­lich er­fül­len.“

Die Me­di­zin­pro­duk­te un­ter­lie­gen stren­gen Prüf­nor­men, die To­le­ranz ge­gen­über Po­si­ti­ons­ver­än­de­run­gen bleibt bis­her al­ler­dings noch un­be­rück­sich­tigt. „Die der­zeit gül­ti­ge Mess­norm stammt aus ei­ner Zeit, in der das noch kein The­ma war“, er­klärt Trax­ler. In dem von der Stadt Wi­en ge­för­der­ten Pro­jekt wur­den die Vor­aus­set­zun­gen für neue Prüf­nor­men ge­schaf­fen. „Wir ha­ben ei­nen Mess­auf­bau ent­wi­ckelt, mit dem man die künst­li­che Lin­se mög­lichst gut cha­rak­te­ri­sie­ren kann“, sagt der For­scher.

Das Au­gen­mo­dell, das in Ko­ope­ra­ti­on mit dem Fraun­ho­ferIn­sti­tut für An­ge­wand­te Op­tik und Fein­me­cha­nik in Je­na ent­wi­ckelt wur­de, si­mu­liert die op­ti­schen Ei­gen­schaf­ten des Au­ges – in­klu­si­ve Horn­haut, Kam­mer­was­ser und eben der Lin­se, die für die Tests von zwei prä­zi­sen, klei­nen Mo­to­ren ent­spre­chend ver­scho­ben und ge­kippt wird.

Hin­ter dem Au­ge be­fin­det sich ei­ne Mess­ap­pa­ra­tur, die das Bild, das beim Men­schen auf der Re­ti­na ent­steht, in Mess­wer­ten be­schreibt. „Hier wird cha­rak­te­ri­siert, wel­che Ab­bil­dungs­feh­ler durch die Ver­schie­bun­gen ent­ste­hen“, er­klärt Trax­ler.

Die tech­ni­sche Sei­te des fünf­jäh­ri­gen Pro­jekts ist ab­ge­schlos­sen. In den ver­blei­ben­den zwei Jah­ren küm­mern sich Trax­ler und Kol­le­gen um die Im­ple­men­tie­rung der Er­geb­nis­se in die FH-Leh­re. In ei­nem künf­ti­gen Pro­jekt soll die Ana­ly­se aber noch wei­ter­ge­hen: „Wir wol­len das Bild, das durch das Ver­schie­ben der Lin­sen ent­steht, auf die Re­ti­na ge­sun­der Pro­ban­den pro­ji­zie­ren. So kön­nen wir se­hen, wel­che Seh­feh­ler das Ge­hirn aus­gleicht und wel­che es nur schwer ver­ar­bei­ten kann.“

Die For­schung fließt in Trax­lers Dis­ser­ta­ti­on in Tech­ni­scher Phy­sik an der TU Wi­en ein. „Mich hat schon im­mer al­les Tech­ni­sche fas­zi­niert. Durch den Zi­vil­dienst ist das In­ter­es­se an Me­di­zin da­zu­ge­kom­men“, blickt der 1988 im Wald­vier­tel ge­bo­re­ne For­scher zu­rück. Im Stu­di­um von Bio­me­di­cal En­gi­nee­ring an der FH Tech­ni­kum und der TU Wi­en ha­ben sich für ihn bei­de Wel­ten ver­bun­den. In der Frei­zeit wech­selt Trax­ler La­bor und Hör­saal ge­gen Klet­ter­hal­le und Tanz­par­kett: „Ich be­trei­be zwei Hob­bys in­ten­siv. Das ei­ne ist Klet­tern, das an­de­re Lin­dy-Hop – ein Tanz zur Swing­mu­sik der 1930er- und 40er-Jah­re.“ eu­ro­päi­schen Fach­tier­ärz­tin, die sie 2016 als so­ge­nann­te „Di­plo­ma­te“er­folg­reich be­en­de­te.

Da­zwi­schen ver­brach­te sie drei Jah­re an ei­ner For­schungs­stel­le an der ka­na­di­schen Uni­ver­si­tät von Sas­kat­che­wan, wo sie sich mit dem Ver­ur­sa­cher des Por­zi­nen Re­pro­duk­ti­ven und Re­spi­ra­to­ri­schen Syn­droms, kurz PRRS, be­schäf­tig­te.

Da­bei han­delt es sich um ei­ne Krank­heit, die Mit­te der 1980erJah­re zum ers­ten Mal in den USA auf­trat und an­fangs gro­ße Rat­lo­sig­keit aus­lös­te. Da­von zeugt ihr al­ter Na­me „Mys­te­ry Swi­ne Di­sea­se“(Mys­te­riö­se Schwei­ne­krank­heit). Auch „Blue Ear Di­sea­se“(Blau­oh­ren-Krank­heit) hieß sie an­fangs – nach der zya­no­ti­schen Blau­fär­bung der Oh­ren be­trof­fe­ner Tie­re. 1991 wur­de das Vi­rus, das die Krank­heit aus­löst, das ers­te Mal iso­liert. Bis heu­te je­doch gibt es den Wis­sen­schaf­tern Rät­sel auf. So hat es auf Schwei­ne in ver­schie­de­nen Le­bens­ab­schnit­ten un­ter­schied­li­che Aus­wir­kun­gen: Er­wach­se­ne Eber und Sau­en, die da­mit in­fi­ziert sind, wei­sen oft kaum Sym­pto­me auf, hoch­träch­ti­ge Sau­en je­doch wer­fen ge­wöhn­lich to­te und/oder kran­ke Fer­kel. Die über­le­ben­den Fer­kel lei­den häu­fig an Atem­wegs­er­kran­kun­gen und Ent­wick­lungs­stö­run­gen.

Ver­lus­te in Mil­lio­nen­hö­he

Da­mit nicht ge­nug, gibt es oft gro­ße Un­ter­schie­de von Her­de zu Her­de, wie stark sich die Krank­heit über­haupt ma­ni­fes­tiert. Wie­so das so ist, ist bis­lang un­klar. Nach den ge­no­mi­schen Ana­ly­sen, die La­di­nig in Ka­na­da durch­führ­te und die auch Ge­gen­stand ih­rer Ha­bi­li­ta­ti­ons­ar­beit wa­ren, weiß die neue Kli­nik­lei­te­rin je­den­falls ei­nes: „Es gibt ge­ne­ti­sche Un­ter­schie­de zwi­schen den Po­pu­la­tio­nen, was die Emp­fäng­lich­keit für die Krank­heit an­geht.“

Das da­für ver­ant­wort­li­che Vi­rus dürf­te der­zeit je­den­falls der wirt­schaft­lich re­le­van­tes­te Er­re­ger von Schwei­ne­krank­hei­ten sein. „In den USA wer­den die Ver­lus­te mit mehr als 600 Mil­lio­nen Dol­lar pro Jahr be­zif­fert“, sagt La­di­nig, „aber auch in Eu­ro­pa gibt es mas­si­ve Ein­bu­ßen durch das PRRS-Vi­rus.“Über­tra­gen kann es auf ver­schie­dens­ten We­gen wer­den: durch sämt­li­che Kör­per­flüs­sig­kei­ten der kran­ken Tie­re selbst, aber auch über Ge­gen­stän­de, mit de­nen sie in Kon­takt ge­kom­men sind, und so­gar über die Luft.

Wich­ti­ger Mo­dell­or­ga­nis­mus

Hei­len kann man das Por­zi­ne Re­pro­duk­ti­ve und Re­spi­ra­to­ri­sche Syn­drom bis jetzt nicht. La­di­nig und ih­re Mit­ar­bei­ter ar­bei­ten je­doch dar­an, an­hand win­zi­ger Ein­zel­mu­ta­tio­nen (so­ge­nann­ter Sing­le Nu­cleo­ti­de Po­ly­mor­phism, kurz SNP) Ge­no­ty­pen zu fin­den, die für das Vi­rus we­ni­ger emp­fäng­lich sind, um die­se Er­kennt­nis­se dann in die Zucht ein­flie­ßen zu las­sen.

An der Vet­med-Uni Wi­en wer­den je­doch nicht nur Schwei­ne­krank­hei­ten er­forscht. „Das Schwein ist ein wich­ti­ger Mo­dell­or­ga­nis­mus für den Men­schen, weil es uns in vie­len Din­gen sehr ähn­lich ist“, sagt La­di­nig. Des­halb wer­den an ih­rem In­sti­tut auch im­mer wie­der Her­den von 20 bis 30 Tie­ren ge­hal­ten, an de­nen Me­di­ka­men­te oder The­ra­pie­an­sät­ze für Men­schen ge­tes­tet wer­den, so et­wa ge­gen Krebs, Dia­be­tes oder Os­teo­po­ro­se.

Oft brin­gen auch Be­sit­zer kran­ke Ex­em­pla­re, um fest­stel­len zu las­sen, wor­an sie lei­den, und von Ge­gen­maß­nah­men für die gan­ze Her­de zu er­fah­ren. Die­se Kon­tak­te mit der „Au­ßen­welt“sind La­di­nig be­son­ders wich­tig: „Die Kli­nik ist das Bin­de­glied zwi­schen der Pra­xis und der Grund­la­gen­for­schung“, ist sie über­zeugt. Dem­ent­spre­chend will sie die be­reits be­ste­hen­de Zu­sam­men­ar­beit auf die­sem Sek­tor „er­hal­ten und na­tür­lich wei­ter aus­bau­en“.

Die neu be­ru­fe­ne Pro­fes­so­rin mag Schwei­ne üb­ri­gens nicht nur be­ruf­lich: Wie der Groß­teil der Ös­ter­rei­cher isst sie sie auch gern.

Me­di­zin­tech­ni­ker Lu­kas Trax­ler ist Pro­jekt­lei­ter an der FH Tech­ni­kum Wi­en.

Fo­to: Vet­med/Bern­kopf

Andrea La­di­nig ist Pro­fes­so­rin der Uni­k­li­nik für Schwei­ne.

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