(August 2020) Das Medical and Health Informatics (MEI) Lab von NTT Research, einer Abteilung des Kommunikationsunternehmens NTT, und die Neuroelektronik-Gruppe an der Munich School of Bioengineering der TU München starten ihre wissenschaftliche Zusammenarbeit für die Entwicklung neuartiger flexibler Elektroden für medizinische Anwendungen.
Gegenstand dieser Kooperation ist die Weiterentwicklung der Bioelektronik. Langfristiges Ziel wird es sein, Sensoren zu entwickeln, die Patientinnen und Patienten implantiert werden können, und dann im Organismus die Aktivität einzelner Nerven messen und darüberhinaus laufend mit Informationen über Veränderungen des Gesundheitszustands liefern.
In dem gemeinsamen Projekt wollen die Forscher zunächst Elektroden entwickeln, die gut verträglich sind und deren Form sich gezielt verändern und an die Gegebenheiten im Gewebe anpassen lässt. Während der Laufzeit des für mehrere Jahre angelegten Projektes wollen sie geeignete funktionelle Materialien identifizieren, für die Anwendung optimieren und deren Biokompatibilität bewerten. Aus den Materialien sollen die ersten dreidimensionalen Strukturen erzeugt werden. Das neue Satellitenbüro von NTT Research, MEI Lab, befindet sich nur unweit der TU München. Damit möchte NTT Research ein Zeichen dafür setzen, wie wichtig die Forschungsarbeiten für das Unternehmen an diesem Standort sind.
Vereinte Spitzenforschung für die Neuroelektronik
Die Neuroelektronik-Gruppe der TUM wird von Bernhard Wolfrum, Professor für Neuroelektronik im Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik sowie an der Munich School of BioEngineering (MSB) der TUM, geleitet. Dr. Tetsuhiko Teshima – er trat seine auf drei Jahre angelegte Stelle am 01.März 2020 an – hat bereits auf verschiedenen Gebieten gearbeitet, die sich mit den Spezialgebieten der Neuroelektronik-Gruppe überschneiden. Dazu gehören Themen wie etwa Biogrenzflächen oder weiche Materie.
„Wir freuen uns über diesen Schritt. Durch die Arbeit mit dem Team der TUM hoffe ich, wissenschaftliche als auch technische Durchbrüche erzielen zu können“, sagt Hitonobu Tomoike, M.D., Ph.D., und Leiter des MEI Lab. „Wir sind überzeugt, dass wir Dr. Teshima hier ein hervorragendes Forschungsumfeld bieten können. Gemeinsam werden wir wesentliche Fortschritte bei der Entwicklung flexibler Elektroden mit hoher Biokompatibilität erzielen können“, betont Bernhard Wolfrum.
Die Flexibilisierung von Elektroden als erstes Ziel
Tetsuhiko Teshima plant, zunächst leitfähige und biokompatible Materialien sowie neue Drucktechnologien zur Herstellung von Elektroden zu entwickeln und anschließend deren elektrochemischen Eigenschaften zu untersuchen. In einem nächsten Schritt will er, neue, auf Nanomaterialien basierende Sensoren entwickeln, die im Körper eingesetzt werden können. Schließlich sollen mit Hilfe dieser neuen Sensoren, Daten aus dem Gewebe gewonnen und für automatisierte Vorhersage- und Diagnostik genutzt werden.
In seinem ersten Projekt wird sich Teshima mit der Entwicklung zusätzlicher „Transformierfähigkeit“ befassen, das bedeutet, die Möglichkeit mithilfe äußerer Einflüsse gezielt die Form der Elektroden zu verändern. Dabei möchte er beispielsweise klären, welche Stimuli die Veränderung anregen können und wie sich dabei auch die elektrischen oder elektrochemischen Eigenschaften der Elektroden verändern. Hier erwartet Teshima einen Paradigmenwechsel: „Ich glaube, dass innerhalb der nächsten fünf Jahre einige Arten weicher, flexibler und transformierbarer Produkte auf den Markt kommen werden, insbesondere im medizinischen Bereich“, so der Forscher.
Quelle Text: NTT Research
Quelle Bild: Philipp Rinklin / TUM)