Implantat zur Energiegewinnung mittels Augenbewegung z. B. für Augeninnendrucksensoren
Mit der fortschreitenden Miniaturisierung von Sensoren und Aktoren werden neue, sehr viel breitere Anwendungsbereiche für mikrosystemtechnische Komponenten erschlossen. Aktuell setzt gerade die Medizin in immer stärkerem Maße auf modernste Mikrosystemtechnik. Und das mit großem Erfolg. Der Einsatz stößt allerdings an seine Grenzen, wenn es um Langfrist-Aufgaben geht. Das Problem ist nach wie vor die Energieversorgung. Lithium-Ionen-Akkus können auf Grund ihrer Größe nur in den seltensten Fällen genutzt werden. Eine drahtlose Energieversorgung mittels elektromagnetischer Felder ist zwar ein gangbarer Weg, die notwendige Antenne zur Kopplung ist aber oft zu groß für die jeweilige Anwendung, z. B. für ein Implantat im Auge. Eine weitere, vielversprechende Möglichkeit der Energiebereitstellung liegt im Einsatz von Piezoschwingern. Das Funktionsprinzip ist dabei denkbar einfach: Körpereigene Bewegungen werden vom Piezoschwinger aufgenommen und in elektrische Energie umgewandelt. Damit ist diese Energiequelle lediglich von den am Einsatzort auftretenden Bewegungen abhängig.
Das Projekt AINTEN verfolgt den Einsatz eines derartigen Piezoschwingers im Rahmen eines Implantats im Augeninneren. Dieser Ansatz ist insofern interessant, als das Auge insbesondere im Schlaf starke Bewegungen, das sogenannte Rapid Eye Movement, vollzieht und auch sonst nie völlig ruhig steht, die mechanische Energie der Augenbewegungen also rund um die Uhr genutzt werden kann. Die volle Funktionsfähigkeit dieser neuen Form der Energieversorgung soll mithilfe eines Drucksensors demonstriert werden, der den Druck im Inneren des Auges misst und die Daten kabellos nach außen überträgt – Daten, die etwa für die Diagnose des Grünen Stars benötigt werden. Die gesamte, zu implantierende Einheit, bestehend aus Energieversorgung, Drucksensor und Telemetrie, soll dabei weder die Sehkraft des Auges beeinträchtigen noch das allgemeine Wohlbefinden des Patienten stören. Übergeordnetes Projektziel ist ein neues Konzept für die Nutzung biokompatibler Materialien beim Einsatz piezoelektrischer Generatoren in der Implantats-Medizin, denn in einer sicheren Energieversorgung liegt die Zukunft aller intelligenten Implantate.