Kontaktlinsen könnten Rot-Grün-Schwäche verbessern

Den beiden Wissenschaftlern Sharon Karepov und Tal Ellenbogen von der Universität Tel Aviv ist es gelungen, mithilfe von speziellen Metaoberflächen auf Kontaktlinsen die Wahrnehmung bei Rot-Grün-Schwächen (Deuteranomalie) zu verbessern. Erstmals erschienen ist der Bericht im The Optical Society of America 2020. Die Forscher konzentrierten sich auf die nanostrukturierten Metaoberflächen – das sind künstlich hergestellte, ultradünne Filme mit speziellen optischen Eigenschaften. So können sie den Lichteinfall beeinflussen und auf diese Weise das Auge überlisten.

„Konkret verwenden wir Metaoberflächen auf der Basis von nanogroßen Gold-Ellipsen“, erklärt Karepov. Diese Nanomaterialien können so angepasst werden, dass sie das durch sie hindurchfallende Licht auf bestimmte Art und Weise beeinflussen. Problem: diese Materialien sind flach und daher nicht für Kontaktlinsen geeignet. Um das an die gebogene Fläche anzupassen, entwickelten die Wissenschaftler eine Technik: „Mit dieser Technik kann die Metaoberfläche von ihrem ursprünglich flachen Substrat auf andere Oberflächen wie Kontaktlinsen übertragen werden. Dieser neue Fabrikationsprozess eröffnet die Möglichkeit, die Metamaterialien auch in andere nicht-flache Substrate einzubetten“, erklärt Karepov. Erste Messungen zeigen, dass das Material auch in gebogener Form das einfallende Licht genauso manipuliert wie vorher.

Verbesserung der Farbwahrnehmung

Mit Simulationen auf Basis von Computermodellen testeten die Forscher, wie sich durch diese optische Korrektur die Deuteranomalie verbessern ließ. Die Vergleiche zwischen normaler Farbsicht, Grünschwäche und korrigierter Grünschwäche waren eindeutig: Dank der nanostrukturierten Kontaktlinsen verbesserte sich die Farbwahrnehmung deutlich. „Die nanostrukturierte Kontaktlinse verschob die inkorrekt wahrgenommenen Farben näher zur Originalfarbwirkung“, berichten die Forscher. Der durch die Deuteranomalie verloren gegangene visuelle Kontrast konnte quasi vollständig wiederhergestellt werden.

Bei einer Rot-Grün-Schwäche reagieren die Zapfen, die normal Grün wahrnehmen, verstärkt auf rötliche Lichtreize. Der Empfindlichkeitsbereich ist verschoben. Diese vor allem bei Männern auftretende Fehlsichtigkeit kann korrigiert werden, indem die überproportional wahrgenommene Farbe reduziert und der Kontrast deutlicher gemacht wird. Brillen mit speziellen Filtern gibt es schon auf dem Markt. Als nächstes stehen klinische Studien bevor. Die Forscher wollen schnellstmöglich herausfinden, ob sich das Prinzip der Kontaktlinse bewährt.