Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Körper erstmals Energiequelle für ein Gerät

09.11.2012
Ohr kann Sender bis zu fünf Stunden betreiben

Erstmals ist es gelungen, ein elektrisches Gerät durch das Ohr alleine zu betreiben. Wissenschaftler der Harvard University Medical School haben einen natürlichen elektrochemischen Gradienten in den Zellen des Innenohres eines Meerschweinchens genutzt, um einen kabellosen Sender bis zu fünf Stunden lang zu betreiben. Diese Technik könnte eines Tages eine autonome Energiequelle für Gehirnimplantate oder Cochlea-Implantate ermöglichen.

Nervenzellen nutzen die Bewegung von positiv geladenen Natriumionen und negativ geladenen Kaliumionen, um über einen Membran einen elektrochemischen Gradienten zu schaffen, der neurale Signale steuert. Manche Zellen in der Cochlea verfügen über die gleiche Art von Gradient, der dafür eingesetzt wird, die Vibrationen des Trommelfells in elektrische Signale umzuwandeln, die das Gehirn verstehen kann. Eine der größten Herausforderungen bei der Nutzung eines derartigen elektrischen Potenzials ist, dass die so entstehende Spannung winzig ist. Sie entspricht nur dem Bruchteil einer normalen Batterie.

Implantat liefert Energie für Radiosender

Laut der leitenden Wissenschaftlerin Tina Stankovic sei dieses Potenzial des menschlichen Ohres bereits seit 60 Jahren bekannt. Bis jetzt habe allerdings niemand versucht, es zu nutzen. Die Forscher haben jetzt einen elektronischen Chip entwickelt, der mehrere winzige Elektroden mit einem geringen Leitungswiderstand enthält, die einen kleinen Teil dieser elektrischen Aktivität nutzen können. Die Fähigkeit zu hören wird dadurch nicht beeinträchtigt.

Das Implantat wurde in das Innenohr von Meerschweinchen eingesetzt und die Elektroden auf beiden Seiten der Zellmembrane der Cochlea befestigt. An den Chip wurde ein Radiosender mit geringem Energieverbrauch angeschlossen. Das Gerät benötigte am Anfang eine kurze Starthilfe durch Funkwellen. Danach war es aber bis zu fünf Stunden in der Lage, den Sender in Betrieb zu halten. Tests ergaben, dass die Tiere keine Probleme beim Hören hatten.

Beweis für biologische Energiequelle erbracht
Das Gerät funktioniert und eignet sich derzeit gut für einen kurzfristigen Einsatz. Längerfristig könnte der Einsatz von Elektroden im Inneren des Ohres jedoch zu Schädigungen führen. Laut NewScientist sollen die Elektroden in einem nächsten Schritt weiter verkleinert werden. Stankovic betonte, dass mit der in Nature Biotechnology http://www.nature.com/nbt veröffentlichte Studie bewiesen sei, dass biologische Energiequellen existieren, die bis heute noch nicht wirklich erforscht sind. "Eine sehr futuristische Idee könnte es sein, Energie aus einzelnen Zellen mit einem ähnlichen Ansatz nutzbar zu machen."

Michaela Monschein | pressetext.redaktion
Weitere Informationen:
http://hms.harvard.edu

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht SmartMeter analysieren mit Algorithmen den Stromverbrauch
01.12.2016 | Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS

nachricht Energiehybrid: Batterie trifft Superkondensator
01.12.2016 | Technische Universität Graz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie