Biohybride Neuroimplantate basierend auf weichen Hydrogel-Elektroden

Eine querschnittsgelähmte Patientin steuert mit ihren Gedanken einen Roboterarm. Ein „Locked-in“-Patient erzeugt kraft seiner Vorstellung Buchstaben auf einem Bildschirm. Beide tragen ein Neuroimplantat, welches über winzige Elektroden die Hirnaktivität ausliest. Diese Beispiele zeigen, was Neuroimplantate heute schon ermöglichen.

Das Projekt von Dr. Simon Binder widmet sich der Entwicklung neuartiger Neuroimplantate mit biohybriden Elektroden. Diese Implantate nutzen kultivierte Zellen, um sich in das Hirngewebe zu integrieren und eine lebende Schnittstelle zwischen den Neuronen des Gehirns und der Auslese-Elektronik herzustellen. Einen Schwerpunkt bildet das Elektroden-Design. Es beruht auf Hydrogelen, welche die mechanischen Eigenschaften des Hirngewebes nachahmen. Dies verbessert die Bioverträglichkeit und markiert einen weiteren Schritt hin zum potenziell lebenslangen Implantat-Verbleib im Körper. Zudem wird vom biohybriden Ansatz eine hohe räumlich-zeitliche Auflösung der gemessenen Hirnaktivität erwartet. Sie ist für komplexe Anwendungen und neue Erkenntnisse zur Funktionsweise des Gehirns von Bedeutung.