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Medizin

20. April 2017
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Hirnimplantat auf Basis einer entzündungshemmenden Beschichtung

Um Hirnströme direkt im Schädelinneren auszulesen und zu beeinflussen, sind komplexe neurotechnische Geräte nötig. Während es mittlerweile relativ einfach ist, diese zu implantieren, stellt es Forschende noch vor Herausforderungen, sie in lebenden Organismen für längere Zeit funktionsfähig zu halten. Mit einem Verfahren aus Freiburg könnte sich das ändern: Einem Forschungsteam ist es gelungen, eine Mikrosonde herzustellen, die mithilfe einer medikamentösen Beschichtung entzündungsfrei in Nervengewebe einwächst und nach zwölf Wochen noch volle Signalstärke liefert (1). Da solche Implantate seltener ersetzt werden müssten, könnten sie bessere Diagnosemöglichkeiten eröffnen und chronisch Betroffenen das Leben erleichtern – etwa Parkinsonpatienten, die mit Hirnstimulation behandelt werden müssen.
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An der Arbeit waren der Mikrosystemtechniker Christian Böhler aus der  Nachwuchsforschungsgruppe von Dr. Maria Asplund im Exzellenzcluster BrainLinks-BrainTools, Prof. Dr. Thomas Stieglitz, Professur für Biomedizinische Mikrotechnik am Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK), und Prof. Dr. Ulrich G. Hofmann, Sektion Neuroelektronische Systeme an der Klinik für Neurochirurgie des Universitätsklinikums Freiburg, beteiligt.

„Die meisten bidirektionalen Neuroimplantate, also solche, die zur Messung und gleichzeitigen Stimulation eingesetzt werden, erkennt das Immunsystem nach einer Weile als Fremdkörper. Dadurch wird ihre Funktionsweise so eingeschränkt, dass sie nach einigen Wochen kaum noch Signale verarbeiten“, sagt Böhler. Die Nachwuchsforschungsgruppe hat gezeigt, dass flexible Mikrosonden aus so genannten Polyimiden Vorteile gegenüber Implantaten beispielsweise aus Silizium bieten. „Jedoch können auch damit Entzündungsreaktionen auftreten, die die Elektroden unbrauchbar machen oder sogar eine Entfernung des Implantats nach sich ziehen“, ergänzt Asplund. In ihrer Studie zeigten die Forschenden nun am Tiermodell, dass diese Begleiterscheinungen durch eine spezielle Beschichtung der Elektroden auf dem Polyimid-Implantat auch nach längerer Zeit ausbleiben.
 
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