Biomedizintechnik-Professor Kip Ludwig erklärt Neuromodulation
Eine neuartige drogenfreie Behandlung für Gesundheitszustände, die von chronischen Schmerzen bis hin zu reichen epileptisch Anfälle oder Depressionen könnten am Horizont sein – und dabei handelt es sich um injizierbare Elektroden.
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Von 3D-gedruckten Prothesen über in Wissenschaftslaboren gezüchtete Burger bis hin zu intelligenterer Mobilität für ältere Menschen oder Obwohl wir gebrechlich sind, verbessert Technologie unser Leben jeden Tag auf millionenfache Weise, weit über das bloße Verbessern der Dinge hinaus komfortabel. Technologie kann einen bedeutenden Einfluss haben – so nennen wir es Technologie für den Wandel. Hier sind die Unternehmen und Menschen, die dafür kämpfen, etwas zu bewirken.
Das Konzept basiert auf der Technik der elektrischen Nervenstimulation. Diese Art der Neuromodulationsbehandlung wird bereits heute in Krankenhäusern eingesetzt. Es funktioniert, indem es die Nervenaktivität durch gezielte elektrische Stimulation verändert. Dies hat sich zwar als wirksam erwiesen, die Behandlung wirft jedoch auch Probleme auf. Insbesondere chirurgisch implantierte Geräte können teuer sein, erfordern komplexe Installationsverfahren und sind es auch Aufgrund der Herausforderung, starre Geräte mit der weichen biologischen Struktur des Körpers in Wechselwirkung zu bringen, ist es anfällig für Ausfälle Gewebe.
Der neue Ansatz – von seinen Entwicklern als „Injektionsroden“ bezeichnet – beinhaltet Elektroden, die als Flüssigkeit in den Körper injiziert werden. Die Injektoren bestehen aus einer Silikonbasis, ähnlich einer chirurgischen Versiegelung, die mit kleinen Metallpartikeln angereichert ist, um die Flüssigkeit leitfähig zu machen. Nach der Injektion härtet das Material im Körper aus und bildet so ein neuartiges neuronales Schnittstellensystem.
„Die vorgesehene Patientenerfahrung ist ein ambulanter Eingriff, der mit einer lokalen Betäubung der vorgesehenen Injektionsstelle beginnt Anästhetikum wie Lidocain“, sagte Manfred Franke, Mitbegründer und CEO von Neuronoff, dem Unternehmen, das zur Kommerzialisierung der Technologie gegründet wurde Digitale Trends. „Um die lokale Anatomie mithilfe von Ultraschall oder Fluoroskopie sichtbar zu machen, platziert der Arzt die Injektionselektrode per Nadelinjektion auf, in oder um den interessierenden anatomischen Bereich. Dabei kann es sich um einen Nerv oder auch um andere Gewebe handeln, auf die der Arzt Energie anwenden möchte, beispielsweise durch elektrische Stimulation von Nerven oder Strömen, um bestimmte Gewebe im Körper abzutragen. Sobald das Injektionsmaterial in den Körper eingebracht wird, wandelt es sich im Körper von seiner anfänglichen flüssigen oder formbaren Form in eine feste Form um und härtet im Wesentlichen in vivo aus. Etwa eine Woche später kehrte der Patient dann zur Behandlung zurück und nutzte eine externe Signalgeneratoreinheit, um das gewünschte elektrische Signal an das vorgesehene Ziel zu liefern.“
Der Ansatz wurde bereits chronischen präklinischen Tests unterzogen. „Unser Team arbeitet fleißig daran, diese Technologie so schnell wie möglich den Patienten zur Verfügung zu stellen“, sagte Andrew Shoffstall. „Das Team erhielt kürzlich einen Zuschuss in Höhe von 2,2 Millionen US-Dollar aus dem HEAL-Programm der National Institutes of Health. Diese Arbeit wird unsere Fähigkeit, die Sicherheit und Wirksamkeit der Technologie zu validieren, erheblich verbessern, bevor wir mit klinischen Studien beginnen.“
Ein Papier, in dem die Arbeit beschrieben wurde, war kürzlich in der Zeitschrift Advanced Healthcare Materials veröffentlicht.
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