***Wie Bioelektronik die Humanmedizin der Zukunft revolutionieren kann***
#Handprothesen, die Amputierten das #Fingerspitzengefühl zurückgeben oder Sensoren, die Krankheiten erkennen, bevor sie ausbrechen. Solche Anwendungen könnten bald Dank implantierter Mikrochips zu den herkömmlichen Therapiemethoden gehören. Die Arbeitsgruppe Technologies for Bioelectronics des Fraunhofer IZM arbeitet an biokompatiblen Gehäusen für miniaturisierte Bio-Elektronik, die zukünftig jahrzehntelang und ohne zusätzliche Eingriffe im Körper arbeiten können sollen.
Neuronale #Schnittstellen bieten viele Vorteile im Vergleich zu #Therapien und #Diagnosen mit traditionellen Pharmazeutika. So ist eine zielgenaue Stimulation einzelner #Nervenstränge möglich, wodurch Nebenwirkungen reduziert und neue Behandlungsmethoden ermöglicht werden. »Auch wenn die meisten Patienten, die eine tiefe #Hirnstimulation zur Behandlung der #Parkinson-Krankheit erhalten, älter sind, könnten neuronale Implantate Menschen jedes Alters helfen. Deshalb ist es wichtig, dass diese Implantate in einem sich ständig verändernden Körper Jahrzehnte lang halten«, sagt Josh Wilson, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer #IZM.
Das Innere unseres Körpers ist auf Grund zahlreicher Faktoren für elektronische Bauteile ungünstig. Um Schädigungen der elektrischen Schaltkreise zu vermeiden, werden diese von abgeschlossenen und verhältnismäßig großen Gehäusen geschützt. Das Gehäuse wird distal platziert und die Kabel bis zum Behandlungsort geführt, was aber ebenfalls fehleranfällig sein kann. Aus diesem Grund hat das Forschungsteam unterschiedliche #Verkapslungen aus sehr dünnen #Polymer- und #Keramikbeschichtungen entwickelt, um das Volumen des Implantats zu verringern, wodurch es sich besser für die Verwendung an einer Vielzahl von Stellen im Körper eignet. Um ein breites Spektrum von miniaturisierten #implantierbaren medizinischen Geräten abzudecken, arbeiten die Forschenden an verschiedenen Materialien und Techniken, die je nach Anwendungsfall benötigt werden.
Das 2023 gestartete Projekt »Nerve Repack« verfolgt das Ziel, intelligente #Prothesen mit neuronalen Schnittstellen zu entwickeln. Dabei stehen Prothesen für Patienten mit einer Unterarmamputation sowie zwei #Exoskelette für Patienten mit jeweils ein- und beidseitiger Lähmung der unteren Gliedmaßen im Fokus. Die Kombination aus Prothese und neuronalem #Implantat ermöglicht die einseitige Übertragung des Bewegungsimpulses in Richtung Prothese und die Rückübertragung von Informationen an das Gehirn. Beispielsweise liefern Patienten mit Unterarmprothese über die bidirektionale Kommunikation ein taktiles Feedback, so dass sich die #Prothese mehr wie die eigene Hand anfühlt. Damit könnte langfristig die Lebensqualität von Millionen von Menschen mit amputierten oder gelähmten Gliedmaßen erhöht werden.
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© Fraunhofer IZM