Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Künstliche Nervenzelle vor dem Durchbruch

10.07.2009
Neurotransmitter-Stimulierung statt Medikamente und Implantate

Der Einsatz künstlicher Nervenzellen beim Menschen scheint in greifbarer Nähe. Das berichten schwedische Forscher am Karolinska Institut http://ki.se und der http://liu.se/en in der Zeitschrift Nature Materials. Die Gruppe um Agneta Richter-Dahlfors und Magnus Berggren schaffte es, die Freisetzung körpereigener Stoffe der Signalweitergabe zwischen Nervenzellen, sogenannte Neurotransmitter, auszulösen. Erste Versuche, auf diese Weise die Gehörregion eines Meerschweinchen-Gehirns zu kontrollieren, verliefen erfolgreich.

Die Herangehensweise der Forscher beruht auf einer Ionenpumpe, die sich stromleitende Kunststoffe zunutze macht. Die Leitfähigkeit von Polymeren-Kunststoffen kennt man seit dem Jahr 2000, was den japanischen Entdeckern damals den Nobelpreis in Chemie verschaffte. "Die Ionenpumpe besitzt eine Elektrode aus diesen Polymeren, die mit Neurotransmittern durchtränkt sind. Je nach Bedarf können diese auf ein elektrisches Signal hin freigesetzt werden und ermöglichen somit den Prozess, mit dem Gehirnzellen üblicherweise miteinander kommunizieren", so Richter-Dahlfors im pressetext-Interview. Damit könne die Elektrode die Funktionen natürlicher Nervenzellen übernehmen. "Ein Wachstum in bestimmte vom Körper vorgegebene Richtungen schafft eine künstliche Nervenzelle allerdings nicht."

Bestimmte Einsatzgebiete beim Menschen haben die schwedischen Forscher schon ins Auge gefasst. "Ein laufendes Projekt untersucht die Funktion künstlicher Nervenzellen im Gehörorgan. Es scheint möglich, dass sie Cochlea-Implantate eines Tages ergänzen oder sogar ganz ersetzen." Erforscht werde die Anwendung weiters bei Epilepsie, die ebenfalls eine Krankheit mit gestörten Signalwegen darstellt, und auch Parkinson-Erkrankte könnten eines Tages davon profitieren. Derzeitige Versuchsgeräte sind noch mehrere Zentimeter groß, für die Anwendung im Körper sei eine Verkleinerung erforderlich. "Es ist jedoch nicht nötig, die Größe einer einzelnen Nervenzelle zu erreichen. Vielmehr reicht es, Zellen bestimmter Hirnregionen in ihrer Gesamtheit anzusprechen", erklärt die schwedische Gehirnforscherin.

Die Methode könnte eines Tages eine Reihe gängiger pharmazeutischer Produkte ersetzen. Denn ein großes Manko vieler Medikamente ist, dass sie nach der Einnahme zuerst in den Magen gehen und dort auf den ganzen Körper mit der Konzentration verteilt werden, die für das Erzielen eines Effektes an einer einzigen Stelle notwendig ist. "Statt Chemikalien in den Körper zu pumpen, werden bei dieser Herangehensweise körpereigene Stoffe zielgenau eingesetzt. Vorteilhaft ist vor allem, dass der Ort des Eingriffs lokal beschränkt ist und keine möglichen giftigen Nebeneffekte auftreten", so Richter-Dahlfors.

Nervenzellen-Signale werden auch bisher schon mit elektrischen Impulsen hervorgerufen, etwa bei Cochlea-Implantaten im Innenohr oder bei direkt im Gehirn platzierten Elektroden. Dabei wird jedoch nicht nur ein Zelltyp, sondern alle Zellen der Umgebung stimuliert, was zu unerwünschten Nebeneffekten wie etwa eine weniger effiziente Weiterleitung führt.

Johannes Pernsteiner | pressetext.austria
Weitere Informationen:
http://www.oboe.nu/images/nmat2494.pdf

Weitere Berichte zu: Cochlea-Implantat Elektrode Ionenpumpe Nervenzelle

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizin Gesundheit:

nachricht Bei Notfällen wie Herzinfarkt und Schlaganfall immer den Notruf 112 wählen: Jede Minute zählt!
22.06.2017 | Deutsche Herzstiftung e.V./Deutsche Stiftung für Herzforschung

nachricht Tropenviren bald auch in Europa? Bayreuther Forscher untersuchen Folgen des Klimawandels
21.06.2017 | Universität Bayreuth

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: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften