Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Hoffnung für Menschen mit Netzhauterkrankungen - Neuro-Implantate

30.05.2005


Menschen, die durch Netzhauterkrankungen erblindet sind, aber ein sonst intaktes Sehsystem aufweisen, mithilfe eines künstlichen neuronalen Implantats ein bescheidenes Sehvermögen zurückzugeben - dies ist das Ziel eines neuen Forschungsprojekts, an dem Wissenschaftler der Universität Oldenburg maßgeblich beteiligt sind.



Es handelt sich dabei um Arbeitsgruppen von Prof. Dr. Jürgen Parisi (Institut für Physik) und Prof. Dr. Reto Weiler (Institut für Biologie und Umweltwissenschaften). In der Neurobiologiegruppe von Weiler beschäftigt man sich schon seit längerem mit Forschungen zur Wiederherstellung von partiellem Sehvermögen (siehe auch "Einblicke - Forschungsmagazin der Universität Oldenburg, Frühjahr 2004, Nr. 39, www.uni-oldenburg.de/presse/einblicke/39/index.html). Das aktuelle Vorhaben ("Affinity-regulated Artificial Synapses - A new Approach to Men-Machine Interfaces") wird von der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren mit 1.2 Millionen Euro gefördert, wovon auf die Universität Oldenburg rund ein Drittel entfällt. Die Koordination des Projekts liegt beim Hahn-Meitner-Institut Berlin.



Seit mehreren Jahrzehnten gehört der Einsatz von Prothesen als Ersatz für ausgefallene Körperfunktionen des Menschen zum medizinischen Standard; täglich werden zahlreiche Patienten mit künstlichen Hüften, Herzschrittmachern u. a. versorgt. Die Behandlung von Fehlfunktionen des Nervensystems gilt allerdings noch als eine große Herausforderung der Medizin. Forscher weltweit suchen nach Möglichkeiten, Defektstellen im Nervensystem durch sogenannte Neuroprothesen zu ersetzen. Vor einigen Jahren gelang es erstmals, Gehörlosen durch den Einsatz solcher Prothesen neue Höreindrücke zu vermitteln. In jüngster Zeit werden ähnliche Methoden bei Parkinson-Patienten angewandt. Dieser Erfolg hat die Frage aufgeworfen, ob nicht auch durch die Implantation einer technischen Struktur ins Auge verlorenes Sehvermögen wenigstens teilweise wieder hergestellt werden kann.

Im Falle des menschlichen Auges können verschiedene Erkrankungen zu teilweiser oder totaler Blindheit führen. Als besonders schwerwiegend gilt die Degeneration oder gar der Verlust von Photorezeptoren in der Netzhaut, weil bisher keine Behandlung möglich ist. Die Netzhaut (Retina) des Menschen besteht aus über 100 Millionen solcher lichtempfindlichen Zellen, die einfallende Lichtquanten in neuronale Signale umwandeln, welche wiederum im neuronalen Netzwerk der Retina verarbeitet werden und schließlich von den nachgeschalteten Ganglienzellen über den Sehnerv der Sehregion im Gehirn zugeleitet werden.

Ein neuer Forschungsansatz verfolgt das Ziel, eine technische Struktur zu entwickeln, die als Implantat in der Retina ausgefallene Funktionen der Photorezeptoren überbrücken soll. Erste Versuche, defekte Photorezeptoren durch Mikrophotodioden zu ersetzen, scheinen erfolgsversprechend. Zusammen mit dem Hahn-Meitner-Institut Berlin, der Augenklinik der Universität Tübingen und dem Naturwissenschaftlichen und Medizinischen Institut an der Universität Tübingen in Reutlingen werden die Oldenburger Wissenschaftler während der nächsten drei Jahre an der Entwicklung molekularer Transportmechanismen sowie photovoltaisch gesteuerter Elemente arbeiten, welche die Übertragung von Botenstoffen (Neurotransmittern) zwischen Photorezeptoren und nachgeschalteten Nervenzellen imitieren sollen.

Das von den Forschern vorgeschlagene Implantat soll die elektrostatische Wechselwirkung zwischen photoaktiven Materialien und polaren Molekülen wie dem Neurotransmitter Glutamat nutzen, diese freizusetzen bzw. zu binden. Dieser Effekt ist anschaulich vergleichbar mit der Eigenschaft von bestimmten Mikrofasern, elektrostatisch aufgeladenen Staub anzuziehen. Im Prinzip wird so ein photovoltaisch angetriebener chemischer An- und Ausschalter geschaffen, der die Neurotransmitter-Konzentration als eine Funktion der Strahlungsintensität (hell/dunkel) reguliert.

Die Forscher glauben, mit einem solchen Retina-Implantat verlorenes Sehvermögen wenigstens teilweise wieder herstellen zu können. Gelänge dies, ergäben sich völlig neue Möglichkeiten, auch neurologische Erkrankungen des Gehirns durch die Kopplung elektronischer Einheiten an Neuronen zu behandeln.

Kontakt:
Prof. Dr. Jürgen Parisi, Institut für Physik, Abt. Energie- und Halbleiterforschung, Tel.: 798-3541/-3402, Fax: 798-3326, E-Mail: parisi@ehf.uni-oldenburg.de
Prof. Dr. Reto Weiler, Institut für Biologie und Umweltwissenschaften, Abt. Neurobiologie, Tel.: 0441/798-2581, E-Mail: reto.weiler@uni-oldenburg.de

Gerhard Harms | idw

Weitere Berichte zu: Implantat Netzhauterkrankung Photorezeptor Retina

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Die bestmögliche Behandlung bei Hirntumor-Erkrankungen
28.03.2017 | Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald

nachricht Demenz: Forscher testen Wirkstoffe im Hochdurchsatz
28.03.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizin Gesundheit >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Im Focus: Das anwachsende Ende der Ordnung

Physiker aus Konstanz weisen sogenannte Mermin-Wagner-Fluktuationen experimentell nach

Ein Kristall besteht aus perfekt angeordneten Teilchen, aus einer lückenlos symmetrischen Atomstruktur – dies besagt die klassische Definition aus der Physik....

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

Zweites Symposium 4SMARTS zeigt Potenziale aktiver, intelligenter und adaptiver Systeme

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Warum der Brennstoffzelle die Luft wegbleibt

28.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chlamydien: Wie Bakterien das Ruder übernehmen

28.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Sterngeburt in den Winden supermassereicher Schwarzer Löcher

28.03.2017 | Physik Astronomie