Øjemodellen til brug i forskning af hornhindetransplantationer

Øjemodel kan forbedre transplantation af hornhinder

onsdag 08 dec 21

Kontakt

Nicklas Werge Svendsen, mail: nwsve@mek.dtu.dk

Javier Cabrerizo, mail: javi.cabrerizo@gmail.com

Torben Lenau, vejleder på projektet: mail: lenau@mek.dtu.dk

Ung forsker har udviklet en øjemodel, som Rigshospitalet vil bruge til at optimere transplantation og andre behandlinger af hornhinder.

Hvert år foretages der omkring 600 hornhindetransplantationer i Danmark. Hovedparten sker som behandling af øjensygdommen ’Fuchs endoteldystrofi’, der medfører, at cellelag på bagsiden af hornhinden bliver uklare, hvorved synet bliver kraftigt forringet. I Danmark behandles dette kirurgisk med en hornhindetransplantation. Her bliver det syge cellelag på hornhindens bagside fjernet og erstattet af donorvæv. I øjeblikket sikres donorvævets vedhæftning bag på hornhinden med en lille luftboble, men måske er en helt anden løsning bedre.

Netop det spørgsmål vil lægerne på Afdeling for Øjensygdomme på Rigshospitalet, der forsker i nye teknikker til at optimere transplantationerne, gerne have en større viden om. De oplever dog, at der ikke er en brugbar løsning tilgængelig, når nye teknikker til operationer på mennesker skal udvikles.

”Vi henvendte os til DTU Mekaniks afdeling for produktudvikling for at høre, om vi i fællesskab kunne udvikle en model af det forreste øjekammer, der gjorde det muligt at forske i, hvordan en menneskelig hornhinde bedst trives efter en transplantation,” siger Javier Cabrerizo, der er overlæge og klinisk lektor på afdelingen.

"Vi ser frem til at anvende modellen i afdelingens kommende forskning"

Løsning på flere udfordringer
Det var ikke en simpel opgave, men en oplagt udfordring for forskerne på DTU, der netop arbejder med at designe ting, der kan have flere funktioner på en gang.

”Først og fremmest skulle modellen efterligne det tryk og den temperatur, der findes i øjets forreste øjenkammer. Derudover skulle flowet af væske til hornhindens bagside sikres, og der skulle udvikles en løsning, som svarede til den tårefilm, der sidder på forsiden af hornhinden. Endelig skulle modellen kunne understøtte fasen efter operationen, hvor patienten først ligger ned og senere sidder og står op,” forklarer Nicklas Werge Svendsen, DTU Mekanik, der har stået for udviklingen af modellen.

Målet var at udvikle en model, der var i stand til at holde en hornhinde i live i seks døgn.

”Det lykkedes og er tilstrækkelig tid til, at vi kan iagttage, hvordan cellerne på hornhindens bagerste lag reagerer efter en transplantation,” siger Javier Cabrerizo.

Nyt teoretisk grundlag
Som en afledt effekt af arbejdet med at opbygge øjemodellen, har Nicklas Werge Svendsen udvidet det teoretiske grundlag for at lave designopgaver, hvor flere funktioners løsninger påvirker hinanden. Det har særligt interesse for den del af designforskningen, der lader sig inspirere af løsninger hos naturens planter, dyr eller svampe – også kaldet biologisk-inspireret design.

”På baggrund af mit arbejde med at udvikle modellen af det forreste øjenkammer har jeg skabt en tilgang til det teoretiske designarbejde, der ved hjælp af modellering af funktioner og midler, gør det muligt at se nye og andre sammenhænge, end man hidtil har kunnet,” siger Nicklas Werge Svendsen.

Udvidelsen af det teoretiske grundlag for modelleringen af funktioner og midler vil blive anvendt i designarbejde i fremtiden. Nicklas Werge Svendsen er dog særligt stolt over at have frembragt en praktisk model, der kan anvendes i forskningen om hornhindelidelser. Den glæde deler Rigshospitalets Afdeling for Øjensygdomme.

”Vi ser frem til at anvende modellen i afdelingens kommende forskning. Og jeg er slet ikke i tvivl om, at det på sigt vil komme vores patienter til gode, at vi nu har denne mulighed,” siger Javier Cabrerizo.