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Bei einer Operation am Gehirn ist oftmals High-Tech dabei.
Bei einer Operation am Gehirn ist oftmals High-Tech dabei.(Foto: picture-alliance / dpa/dpaweb)

Neue Klasse von Implantaten: Hirnsensor löst sich nach Gebrauch auf

Selbst auflösende Fäden, um Wunden zu verschließen, sind bekannt. Ein selbst auflösender Sensor allerdings, der Druck und Temperatur messen kann, ist eine echte Innovation. Das Beste daran: Er kann zu diagnostischen Zwecken im Gehirn eingesetzt werden.

US-Forscher haben einen Biosensor für das Gehirn entwickelt, der sich nach dem Einsatz vollständig auflöst. Der Fühler misst Druck und Temperatur und ist kleiner als ein Reiskorn. Er könnte künftig etwa nach Schlaganfällen oder Operationen implantiert werden, um zeitig auf Schwellungen oder Infektionen reagieren zu können. "Dies ist eine neue Klasse biomedizinischer Implantate", wird der Materialwissenschaftler John Rogers von der University of Illinois in Urbana-Champaign in einer Mitteilung seiner Universität zitiert.

In der Medizin seien elektronische Implantate zur Messung wichtiger Körperfunktionen unabdingbar, etwa nach Herzerkrankungen oder Verletzungen, schreiben die Wissenschaftler im Magazin "Nature": "Die dauerhafte elektronische Standardhardware wirkt jedoch als Keimzelle für Infektionen." Außerdem könne sie allergische Reaktionen auslösen, auch im Fall einer chirurgischen Entfernung könne es Komplikationen geben, betonen die Autoren.

Nach drei Tagen verschwunden

Der Sensor liegt auf einer Platine aus Siliziumdioxid (Quarz). Diese kann vom Körper ebenso abgebaut werden wie die weiteren verwendeten Materialien: nanoporöses Silizium und Polylactid-co-Glycolid (PLGA), ein Kunststoff auf Basis von Milchsäure. In Gehirnen von Ratten lieferten die Implantate vergleichbare Werte wie derzeit genutzte herkömmliche Sensoren. Je nach Dicke der umgebenden PLGA-Schicht löste sich das Implantat nach drei oder mehr Tagen vollständig in der Hirnflüssigkeit auf.

Derzeit muss der Sensor jedoch über hauchdünne Molybdändrähte mit einem weiteren Gerät verbunden werden, das Energie liefert und die Messergebnisse an einen Empfänger funkt. Dieses hat etwa die Größe einer Briefmarke und wird unter der Haut auf der Schädeldecke angebracht. Zwar entwickelten die Forscher auch einen Sensor, der ohne Drähte durch die Schädeldecke auskommt, dieser löst sich aber im Körper nicht vollständig auf.

"Das Ziel ist ein Gerät, das ins Gehirn oder in andere Organe implantiert wird, eng mit dem betreffenden Organ verbunden ist und drahtlos Signale übermittelt, welche Informationen zum Zustand des Organs liefern, damit Ärzte bei Bedarf eingreifen können, um größere Probleme zu vermeiden", sagt der Ko-Autor und Neurochirurg Rory Murphy von der Washington University in St. Louis (US-Staat Missouri).

Schließlich zeigte das Team, dass ihr Sensor auch in anderen Körperregionen wie Bauch oder Bein eingesetzt werden kann. "Wir glauben, dass es in der nahen Zukunft möglich sein wird, therapeutische Funktionen wie die elektrische Stimulation oder die Gabe von Medikamenten in solche Systeme einzubetten und dabei den entscheidenden bioresorbierbaren Charakter zu bewahren", sagt Rogers.

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Quelle: n-tv.de

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