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    Cochlea-Implantat als Sensor

    21.12.2021 10:35
    Freiburger Forscher*innen entwickeln intelligentere Implantate fürs Innenohr Grafik: IMTEK/Andreas Weltin

    Grafik: IMTEK/Andreas Weltin

    Das Cochlea-Implantat (CI) ist die erfolgreichste Neuroprothese weltweit. Dank der direkten Stimulation des Hörnervs ermöglicht es mehr als einer halben Million Menschen weltweit das Hören, obwohl die Betroffenen ertaubt oder taub geboren sind. In enger Zusammenarbeit haben Forscher*innen der Medizinischen Fakultät und der Technischen Fakultät der Universität Freiburg eine Methode entwickelt, mit der die Stimulationselektroden gebräuchlicher CIs in elektrochemische Sensoren umgewandelt werden können. Mithilfe dieser neuartigen Sensorfunktion könnte langfristig die Funktionsfähigkeit von Cochlea-Implantaten direkt im Innenohr überwacht werden. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forscher*innen am 9. Dezember 2021 im Fachmagazin Biosensors and Bioelectronics.

    „Spezifische Sensorprotokolle erlauben erstmals die Verwendung der klassischen Stimulationselektroden des Cochlea-Implantats als hochempfindliche und genaue Mikrosensoren“, erläutert Dr. Andreas Weltin, Gruppenleiter am Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) der Universität Freiburg. „Diese Sensorfunktion ist die Grundlage für intelligentere Implantate, die direkt im Innenohr den Zustand des Implantats und seiner Umgebung überwachen könnten.“

    Im Tiermodell ist es bereits gelungen, den Sauerstoffgehalt der Implantatumgebung zuverlässig und ohne Beeinflussung der Hörnervstimulation zu messen. In einem nächsten Schritt soll nun im Tiermodell überprüft werden, wie beständig die Sensoreigenschaften über einen längeren Zeitraum sind. „Wenn wir auch hier positive Ergebnisse erzielen, könnte dies ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zu einem dauerhaften sensorgestützten Monitoring von Cochlea-Implantaten sein“, sagt Dr. Nicole Roßkothen-Kuhl, Medizinische Fakultät der Universität Freiburg und Leiterin des Neurobiologischen Forschungslabors in der Klinik für Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde des Universitätsklinikums Freiburg. Von einem solchen Vor-Ort-Monitoring würden Implantatträger*innen stark profitieren: „Je genauer wir Hinweise auf mögliche Veränderungen erhalten, desto bessere Implantate können entwickelt werden, um möglichst lange einwandfreies Hören zu ermöglichen.“

    Originalpublikation:
    Weltin, A., Kieninger, J., Urban, G. A., Buchholz, S., Arndt, S., Rosskothen-Kuhl, N. (2021): Standard cochlear implants as electrochemical sensors: Intracochlear oxygen measurements in vivo. In: Biosensors and Bioelectronics. DOI: 10.1016/j.bios.2021.113859

    Komplettes Paper (ohne Anmeldung abrufbar bis 31. Januar 2022)

    Kontakt:
    Dr. Nicole Roßkothen-Kuhl
    Medizinische Fakultät
    Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
    Neurobiologisches Forschungslabor
    Sektion Experimentell-Klinische Otologie
    Klinik für Hals-, Nasen- und Ohrenheilkunde
    Universitätsklinikum Freiburg
    Tel.: 0761/270-42730
    E-Mail: nicole.rosskothen-kuhl(at)uniklinik-freiburg.de

    Dr. Andreas Weltin
    Professur für Sensoren
    IMTEK – Institut für Mikrosystemtechnik
    Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
    Telefon: 0761 203-7263
    E-Mail: weltin(at)imtek.de

    Bastian Strauch
    Hochschul- und Wissenschaftskommunikation
    Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
    Tel.: 0761 203-4301
    E-Mail: bastian.strauch(at)pr.uni-freiburg.de



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