© École polytechnique fédérale de Lausanne

Neues Implantat für Elektrostimulation


Zur Übersicht

Das Fachmagazin Science veröffentlichte kürzlich einen Artikel über ein neuartiges Implantat zur Elektrostimulation, das in gemeinsamer Arbeit von Prof. Stephanie P. Lacour und Prof. G. Courtine entwickelt wurde.



Dieses weiche Neuroimplantat ist in Form und Elastizität der Dura mater nachgeahmt, der Schutzmembran des Gehirns und Rückenmarks, und wird von den Autoren elektronische Dura oder e-Dura genannt. Die e-Dura kann unter die „echte“ Dura implantiert werden, schmiegt sich dem Rückenmarksgewebe an und ermöglicht eine elektrische Stimulation des Rückenmarks, eine Applikation von chemischen Substanzen, sowie eine Ableitung von elektrischen Potentialen von der Oberfläche des Gehirns und des Rückenmarks. Dieses neue Implantat stellt einen technologischen Fortschritt dar, der zur weiteren Entwicklung und Verfeinerung auf dem Gebiet der Neuromodulation und Elektrostimulation beitragen kann.

Prof. S. Lacour ist Inhaberin des Bertarelli Foundation Lehrstuhls für Neuroprothetische Technologie an der School of Engineering an der Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL). Ihre Forschung konzentriert sich auf die Materialien, Technologie und Integration von weichen bioelektronischen Grenzflächen, einschließlich künstlicher Haut, äußerst geschmeidigen neuralen Elektroden für in vitro Plattformen als auch in vivo Implantaten. Prof G. Courtine ist Leiter des IRP (International Foundation for Research in Paraplegia) Lehrstuhls für die Reparatur des Rückenmarks im Zentrum für Neuroprothetik am EPFL. Seine Forschung fokussiert auf die Entwicklung neuer Ansätze für die Wiederherstellung der sensomotorischen Funktionen von gelähmten Patienten. Er ist ein bekannter Wissenschaftler im Bereich Rückenmarksverletzung und wird auch von Wings for Life gefördert.

2012 hat G. Courtine bereits in Science Ergebnisse zur Wiederherstellung der Bewegungsfähigkeit mit Hilfe einer „elektrochemischen Neuroprothese“ vorgestellt (“Restoring voluntary control of locomotion after paralyzing spinal cord injury”, van den Brand R et al.). Wings for Life hatte damals darüber berichtet. Jetzt hat er diese Arbeit mit der e-dura weiterverfolgt. In der neuen Science Publikation (“Electronic dura mater for long-term multimodal neural interfaces”, Minev et al.) zeigt er, dass kontinuierliche Elektrostimulation zusammen mit der Verabreichung von Serotonin über die e-Dura die Fähigkeit zum Laufen bei rückenmarksverletzten Ratten wiederherstellt. Die lokale Verabreichung von serotonergen Substanzen über die e-Dura erlaubte die Reduktion des Medikaments auf ein Viertel dessen, was in der Studie 2012 verwendet wurde, und minimierte die Nebenwirkungen der Substanzen.

Die Forschung auf dem Gebiet der Elektrostimulation nach Rückenmarksverletzung wurde über Jahre entwickelt und es wurden wichtige Fortschritte für rückenmarksverletzte Patienten erreicht (Bericht). Wir hoffen sehr, dass dieser technologische Fortschritt, den dieses elegante neuroprothetische Implantat hervorgebracht hat, auch die Entwicklung auf dem klinischen Sektor beschleunigt.

Hier finden Sie mehr Informationen zur e-dura.

Science. 2012 Jun 1
Restoring voluntary control of locomotion after paralyzing spinal cord injury.
van den Brand R1, Heutschi J, Barraud Q, DiGiovanna J, Bartholdi K, Huerlimann M, Friedli L, Vollenweider I, Moraud EM, Duis S, Dominici N, Micera S, Musienko P, Courtine G.

Science. 2015 Jan 9
Electronic dura mater for long-term multimodal neural interfaces
Ivan R. Minev, Pavel Musienko, Arthur Hirsch, Quentin Barraud, Nikolaus Wenger, Eduardo Martin Moraud, Jérôme Gandar, Marco Capogrosso, Tomislav Milekovic, Léonie Asboth, Rafael Fajardo Torres, Nicolas Vachicouras, Qihan Liu, Natalia Pavlova, Simone Duis, Alexandre Larmagnac, Janos Vörös, Silvestro Micera, Zhigang Suo, Grégoire Courtine, Stéphanie P. Lacour