13/03/2013 - Eine mikroskopische Sonde zeichnet die neuronale Aktivität auf und gibt gleichzeitig Medikamente im Gehirn frei.

Menéame

Ein multidisziplinäres Team von Forschern aus der Oberster Rat für wissenschaftliche Forschung (CSIC), Ikerlan Technologie Research Centre und Institut für Forschung in Ingenieurwesen in Aragonien von der Universität Saragossa hat eine mikroskopische Sonde entwickelt, die die neuronale Aktivität registrieren und gleichzeitig Medikamente im Gehirn anwenden kann.

Das neue Gerät ist flexibel und biokompatibel und besteht aus einem Polymer, das es ermöglicht, auf mikroskopischen Skalen zu interagieren, die noch nie erreicht wurden.

Die Entwicklung, beschrieben in einem Artikel in der Zeitschrift Lab on a ChipEs ist ein Fortschritt bei der pharmakologischen, genetischen oder elektrischen Intervention, um die neuronale Aktivität zu untersuchen, da es die Schaltkreise und Miniaturgeräte verbessert, die auf steiferen Silizium-Substraten und mit Nebenwirkungen hergestellt werden. Das Gerät wurde experimentell getestet. In vivo bei Ratten.

"In vielen Fällen, die Erkennung von Epilepsie, Parkinson und Alzheimer kann nur durch halbchronisch im Gehirn implantierte Elektroden durchgeführt werden. Die hierfür eingesetzten Technologien müssen daher möglichst wenig invasiv sein und eine biokompatibel reagierende Reaktion sowie die Integrität der an das Implantat angrenzenden Neuronenkreise gewährleisten," erklärt die Forscherin des CSIC am Institut Cajal Liset Menéndez de la Prida, wissenschaftliche Koordinatorin des Projekts.

Das neue Gerät aus einem Polymer ist in der Lage, Medikamente dank seiner fluidischen Kanäle zu verabreichen. / CSIC-Quelle

Das neue Gerät ist auf dem Polymer SU-8 hergestellt und kann die mikroskopische Erfassung der neuronalen Aktivität mit fluidischen Kanälen für die Anwendung der Medikamente integrieren. "Ihr Design steht im Gegensatz zur Steifigkeit von Siliziumimplantaten, die noch Nebenwirkungen haben, was die endgültige Ausweitung dieser Technik auf die Entwicklung von Gehirn-Maschine-Schnittstellen begrenzt," so Rosa Villa, Forscherin des CSIC in der Institut für Mikroelektronik in Barcelona.

Ane Altuna, Forscherin in Ikerlan und verantwortlich für den technologischen Teil, sagt: "Wir haben es geschafft, einen neuen Ansatz in Herstellung und Design zu entwickeln, der uns ermöglicht hat, die Elektroden auf der gleichen Ebene wie die Polymeroberfläche zu integrieren. Die anschließende Integration der Fluidkanäle erfolgte durch Lithographietechniken und die Entwicklung eines Einkapselungssystems, das die gleichzeitige Registrierung und Freisetzung der Arzneimittel gewährleistet."

Die Forscher suchen jetzt nach Unternehmen, die an ihrem Patent interessiert sind, um diese Technologie in großem Maßstab herzustellen. Zu diesem Zweck haben sie mit der Entwicklung eines Beta-Programms für Benutzertests begonnen, mit dem neue Geräte getestet werden können, um Prototypen zu entwickeln, die auf die biochemische Anwendung ausgerichtet sind. 

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·  Ane Altuna, Elisa Bellistri, Elena Cid, Paloma Aivar, Beatriz Gal, Javier Berganzo, Gemma Gabriel, Anton Guimerà, Rosa Villa, Luis J. Fernández y Liset Menéndez de la Prida. SU-8 based microprobes for simultaneous neural depth recording and drug delivery in the brain.Lab on a Chip. ABl.: 10.1039/c3lc41364k.

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