Prof. Ivan Minev, Professor für Electronic Tissue Technologies an der TU Dresden, hat einen Proof-of-Concept-Grant des Europäischen Forschungsrates (ERC) für sein Projekt „COATARRAY“ erhalten. Mit dieser Unterstützung von 150.000 Euro über einen Zeitraum von 18 Monaten soll eine neuartige Beschichtung für bioelektronische Implantate entwickelt werden, die deren elektrische und mechanische Leistungsfähigkeit erheblich verbessern könnte.
Die aktuellen Implantate, wie sie in Neuroprothesen verwendet werden – darunter Cochlea-Implantate, Tiefenhirn- und Rückenmarkstimulatoren – bestehen überwiegend aus Metallen wie Platin, die oftmals in Silikon eingebettet sind. Dies führt zu Integrationsproblemen im Gewebe, was die Leistungsfähigkeit dieser Systeme einschränkt. Das Projekt von Minev zielt darauf ab, diese Schwierigkeiten durch die Entwicklung eines bio-inspirierten Hydrogels mit leitfähigen Polymeren zu überwinden, um die elektrischen Eigenschaften der Implantate zu steigern.
Forschungsdetails und Kooperationen
Im Rahmen des Projektes werden Tests zur Charakterisierung der neuen Beschichtung sowie präklinische Studien durchgeführt. Die klinische Expertise von Priv.-Doz. Dr. med. habil. Witold Polanski wird in den Forschungsprozess integriert. Zudem erfolgt eine frühzeitige Analyse der Marktpotenziale und der regulatorischen Anforderungen durch das TUD|Excellence Center for Innovation, Transfer and Entrepreneurship (TUD|excite).
Das Schweizer Start-up Neurosoft Bioelectronics unterstützt das Projekt mit Designs für Elektrodenarrays, die für die Anwendungsprüfungen genutzt werden sollen. Die enge Zusammenarbeit besteht mit der Klinik für Neurochirurgie am Universitätsklinikum Dresden sowie dem EKFZ für Digitale Gesundheit, welches 2019 gegründet wurde und in den folgenden zehn Jahren mit 40 Millionen Euro gefördert wird. Insgesamt werden im ERC PoC Förderwettbewerb 2024 134 Projekte unterstützt, die sich insgesamt über Mittel in Höhe von 36,75 Millionen Euro freuen können.
Neuroprothetik: Ein wachsendes Feld
Neuroprothetik beschreibt Geräte, die in Wechselwirkung mit dem Nervensystem stehen, um sensorische, motorische oder kognitive Funktionen zu verbessern oder wiederherzustellen. Dieser Bereich hat sich über die letzten Jahrzehnte erheblich entwickelt. Von den ersten Prothesen aus Holz und Metall in der Antike bis zu den hochentwickelten Technologien wie Cochlea-Implantaten in den 1960er Jahren hat sich die Neurotechnologie rasant entwickelt. Aktuelle Fortschritte umfassen die Entwicklung motorischer Prothesen, die durch neuronale Signale gesteuert werden, sowie die Einführung von Brain-Computer-Interfaces, die die Miniaturisierung und Wireless-Technologie vorantreiben.
Die Marktchancen im Bereich der Neuroprothetik sind erheblich. Laut Schätzungen wird der Markt bis 2026 auf 14,8 Milliarden US-Dollar anwachsen, mit einer jährlichen Wachstumsrate von 12,4 % zwischen 2021 und 2026. Über 466 Millionen Menschen weltweit leiden unter schwerem Hörverlust, was die Relevanz der entwickelten Technologien weiter erhöht.
Zukünftige Entwicklungen und Herausforderungen
Trotz des rasanten Fortschritts stehen der Neuroprothetik auch Herausforderungen bevor. Die biologische Verträglichkeit von Implantaten, technische Hürden hinsichtlich der Präzision und Haltbarkeit sowie ethische Überlegungen hinsichtlich Datenschutz und Zugangsgerechtigkeit sind zentrale Themen, die angegangen werden müssen. Auch die Regulierungslandschaft spielt eine entscheidende Rolle, da Genehmigungsprozesse für neue Technologien oft komplex und zeitaufwendig sind. Der ERC Proof of Concept Grant ist dabei ein wichtiger Schritt, um die Lücke zwischen Forschung und Markteinführung zu schließen und innovative Ideen in die Praxis umzusetzen.
Für weitere Informationen über die Förderung von innovativen Projekten durch den ERC, besuchen Sie bitte den ERC. Eine umfassende Übersicht über die Neurotechnologie und ihre Anwendungen finden Sie auf Julien Florkin.