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Kurzfassung

Die Stimulation von Nervenzellen mit elektrischen oder optischen Impulsen ist ein Forschungsgebiet mit einer Vielzahl von neuen Anwendungen in der Medizin. In der Optogenetik sollen zukünftig die Heilungsmöglichkeiten von neurodegenerativen Erkrankungen oder traumatische Verletzungen durch die Stimulation photosensibilisierte Nervenzellen erforscht werden.

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Hintergrund

Stimuliert man Nerven über Stromimpulse, spricht man von Neurostimulation. Eine neue drahtlose magnetoelektrische organische Leuchtdiode (OLED) stimuliert die Neuronen im Gewebe ebenfalls – allerdings tut sie dies mit Licht.

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Bilder & Videos

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Lösung

Dazu hat ein Team von der Universität zu Köln eine Lichtquelle für optogenetische Anwendungen entwickelt, die sich in lebende Organismen implantieren lässt. Die organische Leuchtdiode wird dazu direkt auf ein magnetoelektrisches Substrat prozessiert. Die erforderliche Versorgungsspannung für die OLED lässt sich dann über diesen Energiewandler drahtlos aus einem äußeren Magnetfeld gewinnen. Mithilfe dieser Technologie können genetisch photosensibilisierte Nervenzellen  von außen stimuliert werden, ohne dass hierfür eine Kabelverbingung erforderlich ist. Bestimmte Verhaltensweisen eines entsprechend präparierten Labortieres lassen sich so gezielt – quasi per Fernsteuerung – triggern.

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Vorteile

• Große Übertragungsreichweite in Gewebe
• Kleine Bauform
• Vollständig implantierbar
• Weitere Miniaturisierung möglich
• Keine dauerhaft offene Wunde für Kabelverbindungen
• Stabile Spannungsversorgung und Steuerung über Magnetfeld
• Labormuster der OLED mit Energiewandler vorhanden

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Anwendungsbereiche

Elektrische und optische Stimulation von Nervenzellen ist ein vielversprechendes Forschungsgebiet mit potenziellen Anwendungen in der Medizin. Es wird derzeit besonders im Bereich der neurodegenerativen Erkrankungen und bei traumatischen Verletzungen der Nervenbahnen erforscht. Dabei ist speziell die Optogenetik eine junge Disziplin, die derzeit für die Forschung besonders interessant ist. Langfristig sind auch neue Anwendungen in innovativen Prothesen möglich. Perspektivisch könnten zum Beispiel Querschnittslähmungen oder verlorengegangene Funktionen von Sinnesorganen behandelt werden.

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Service

Durch entsprechende Laborversuche konnte die Funktionstauglichkeit nachgewiesen werden. Eine Anmeldung beim Deutschen Patent- und Markenamt ist erfolgt. Weitere Nationalisierungen sind im Prioritätsjahr bzw. bei einer späteren PCT-Anmeldung möglich. Wir bieten interessierten Unternehmen die Möglichkeit der Lizenzierung sowie die Weiterentwicklung der Technologie in Zusammenarbeit mit den Erfindern an der Universität zu Köln an.