Forschungsteam schickte 135 unverpackte Kunstlinsen zur ISS. Sie blieben dort etwa sechs Monate der Umgebung im niedrigen Erdorbit ausgesetzt und kehrten dann zur Analyse zurück.
Eine Reise zum Mars kann mehrere Monate dauern. Doch was passiert, wenn ein Astronaut unterwegs ein schweres Augenproblem entwickelt?
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Ein Forscherteam in den Vereinigten Staaten brachte Kunstlinsen, wie sie bei Katarakt-Operationen eingesetzt werden, außerhalb der Internationalen Raumstation an. Es wollte herausfinden, ob solche Implantate eine Reise zu Zielen wie dem Mars überstehen.
Die Forschenden gehen davon aus, dass zu unseren Lebzeiten jemand auf dem Mars eine Katarakt-Operation benötigen wird.
„Ein Flug zum Mars kann fast ein Jahr dauern. Für eine das Sehen einschränkende Katarakt, eine Verletzung oder ein anderes operatives Augenproblem zurück zur Erde zu fliegen, ist womöglich nicht realistisch“, sagte Morgan Micheletti, Augenchirurg und Forschungsleiter am Berkeley Eye Center in den USA.
„Irgendwann müssen wir den Patienten dort behandeln, wo er sich befindet.“
Ein Grauer Star entsteht, wenn die natürliche Linse des Auges trüb wird. Bei der Operation entfernen Ärztinnen und Ärzte diese Linse und ersetzen sie durch eine klare Kunstlinse, eine sogenannte Intraokularlinse.
Dasselbe Millionen Kilometer von der Erde entfernt zu tun, setzt eine Person voraus, die einen solchen Eingriff beherrscht – und zudem Geräte, sterile Materialien und Implantate, die die Reise unbeschadet überstehen.
Die Idee speist sich auch aus Michelettis Begeisterung für das All seit seiner Kindheit.
„Seit ich denken kann, fasziniert mich der Weltraum“, sagte er.
„Als ich Augenchirurg wurde, entwickelte sich daraus eine praktische Frage: Könnte ich im All operieren?“
Linsen im All: Was passiert mit den Implantaten?
Für das Projekt mit dem Namen JAMES schickte das Team 135 unverpackte Kunstlinsen zur Internationalen Raumstation.
Sie blieben rund sechs Monate außerhalb der Station und wurden in drei Positionen befestigt. Eine war hochreaktivem atomarem Sauerstoff ausgesetzt, eine zweite erhielt starke ultraviolette Strahlung von der Sonne, eine dritte war teilweise vor beiden Einflüssen abgeschirmt.
Weitere 45 unverpackte Linsen blieben zum Vergleich auf der Erde.
Nach der Rückkehr der Linsen aus dem All untersuchte ein Team am Intermountain Ocular Research Center der Universität Utah 61 dieser Linsen sowie 20 der auf der Erde verbliebenen.
Die meisten der im All exponierten Linsen, 42 von 61, zeigten keine auffälligen Veränderungen.
Bei den übrigen 19 traten Veränderungen auf: Acht Acryl-Linsen entwickelten Risse und eine raue Oberfläche, typisch für Erosion durch atomaren Sauerstoff. Fünf Linsen verfärbten sich gelb und ließen bei bestimmten Wellenlängen weniger Licht hindurch.
Alle sechs lichtanpassbaren Linsen, die sich nach der Implantation mit UV-Licht feinjustieren lassen, bekamen eine ungewöhnliche „Kopfsteinpflaster“- oder „Luftpolsterfolien“-Struktur. Warum das geschah, wissen die Forschenden noch nicht.
Das bedeute jedoch nicht, warnen sie, dass Katarakt-Implantate auf einer Marsreise zwangsläufig Schaden nehmen.
Die Linsen waren bewusst unverpackt und direkt der rauen Umgebung außerhalb der Station ausgesetzt, um herauszufinden, wie sie versagen könnten. In der Praxis würden sie geschützt in einem Raumfahrzeug transportiert.
Als nächstes wollen die Forschenden klären, wie viel Verpackung und Abschirmung nötig ist, ohne Gewicht und Volumen unnötig zu erhöhen.
Katarakt-OP im All: Wie realistisch ist das?
Eine Katarakt-Operation außerhalb der Erde ist weiterhin Zukunftsmusik.
Der Versuch prüfte, wie Kunstlinsen die Bedingungen im All verkraften – nicht, ob der Eingriff dort sicher durchführbar wäre. Noch ist unklar, ob die beobachteten Veränderungen die Sehqualität beeinträchtigen oder die Linsen unbrauchbar machen würden.
Als nächstes will Micheletti das Gerät testen, das bei Katarakt-Operationen eingesetzt wird – zunächst während kurzer Phasen der Schwerelosigkeit auf Parabelflügen.
Das System zerkleinert mithilfe von Ultraschall und Flüssigkeit die getrübte natürliche Linse des Auges und saugt sie ab.
Wenn das gelingt, hofft er auf längere Tests in Schwerelosigkeit und letztlich auf einen operativen Versuch im Orbit.
„Das Vorgehen muss Schritt für Schritt erfolgen. Zuerst die Materialien, dann die Geräte, dann das Verfahren und am Ende die eigentliche Operation“, sagte er.
„Langfristig hoffe ich, dazu beizutragen, dass die erste Augenoperation jenseits der Erde möglich wird.“
Die Ergebnisse des Experiments wurden am Sonntag auf dem Kongress der European Society of Cataract and Refractive Surgeons in London vorgestellt.
Nach Angaben der Forschenden handelt es sich um den ersten kontrollierten Versuch, verschiedene moderne Kunstlinsen direkt der Umgebung außerhalb der Internationalen Raumstation auszusetzen und anschließend zur Analyse ins Labor auf der Erde zurückzubringen.