Zuschuss von der NSF , um Tinnitus Ziel

Ein Team von der Wayne State University Forscher war 330.000 $ von der National Science Foundation ( NSF) erhalten , um eine 3-D- neuronale Sonde entwickelt . Ihr Ziel ist es , ein implantierbares Gerät, das zu unterdrücken entwickeln Tinnitus , Eine neurologische Erkrankung , die mehr als 250 Millionen Menschen weltweit betrifft.

Mit dem ständig wachsenden Wissen in den Bereichen Neurowissenschaften und Neurochirurgie , besteht ein zunehmender Bedarf an Vorrichtungen und Werkzeuge, die Neuro ermöglichen, tiefer in den physiologischen und pathologischen Funktion von Nervengewebe auf der Ebene der Gruppen von Neuronen zu vertiefen. Eine Vielzahl von Nervensondenentwickelt haben, deutlich zu wichtigen Entdeckungen in der Neurowissenschaften unterstützt haben. Trotz dieser stetige Fortschritte in den vergangenen zwei Jahrzehnten gibt es eine starke Nachfrage nach verbesserten Sonden mit neuen Funktionen . Die Wayne State Team diesen Bedarf durch die Entwicklung eines 3-D -Sonde , die das neuronale Fertigung und Montage mit hoher Dichte, 3-D -Arrays von Elektroden vereinfacht .

Yong Xu , Ph.D., Associate Professor für Elektro- und Computertechnik und Bewohner von Troy , Mich. , Und Zhang Jinsheng , Ph.D. Associate Professor und Associate Research Director der HNO-Heilkunde , Associate Professor für Kommunikationswissenschaften und Erkrankungen und Bewohner von Troja, sagte, das Projekt " Eine neue 3-dimensionalen neuralen Sondentechnologie kombiniert elektrische und chemische Schnittstellen ", basiert auf einer flexiblen Hautstrukturund einfachen Faltvorgang . Die Technologie wird die Integration von Mikrokanälen für Neurotransmitter -basierte chemische Stimulation und lokale Lieferung von verschiedenen Medikamenten auf Biokompatibilität Verbesserung zu ermöglichen.

Das Team soll nächste Generation 3-D -Sonden, neuronales elektrisch und chemisch stimulieren Neuronen mit größerer Wirksamkeit und kann die neuronale Aktivität von den tieferen Bereichen des Gehirns zu überwachen.

" Eine sehr wünschenswerte Eigenschaft ist 3-D- Anordnung von Elektroden zu überwachen oder zu modulieren neuronale Aktivitäten mit 3-D- Raumauflösung ", sagte Xu . "Darüber hinaus , sehr vorteilhaft für Mikrokanäle , die Neurotransmitter -basierte chemische Stimulation und lokale Arzneimittelabgabe ermöglichen, zu reduzieren oder Gewebeantwort zu unterdrücken, zu integrieren ist . Derzeit gibt es eines der Haupthindernisse für eine erfolgreiche chronische Implantation kein gutes Verfahren zur Herstellung von 3- -D Anordnung von Elektroden , geschweige denn die Integration der Mikrokanäle mit 3- D -Arrays von Elektroden . "

Naturalistische chemische Stimulation durch integrierte Mikrokanäle könnten einige der Fragen im Zusammenhang mit reinen Elektrostimulation von Nervensonden, wie schlechte räumliche Auflösung , Abbau von Metallelektroden , und Wasser Hydrolyse aufgrund der erforderlich ist, um die Nervenzellen depolarisieren großen Stimulationsströme und Gebühren Adresse . Darüber hinaus ist das Herstellungsverfahren nach der komplementären Metall-Oxid- Halbleiter ( CMOS) kompatibel ist, so dass die monolithische Integration der CMOS-Schaltungen mit neuronalen Sonden Verwendung eines wirtschaftlichen post- CMOS-Prozess .

" Diese wichtigen Funktionen helfen uns zum Marktführer in der neuen Runde der weltweiten Rennen um die nächste Generation neuronalen Sonden zu entwickeln ", sagte Xu . " Die erfolgreiche Entwicklung der implantierbaren Vorrichtung ist nützlich zur Behandlung einer Vielzahl von neurologischen Störungen , wie etwa feuerfesten Lähmung , Epilepsie , Parkinson-Krankheit, Alzheimer-Krankheit , Blindheit und Tinnitus. "

Xu und Zhang wird Tinnitus Unterdrückung mit dem implantierbaren neuronalen Sonde entwickeln sie zielen. Tinnitus betrifft 50 Millionen Amerikaner und mehr als 250 Millionen Menschen weltweit . Allein in den Vereinigten Staaten, sind etwa drei bis vier Millionen Menschen durch den Zustand geschwächt .

Momentan gibt es keine zuverlässige Behandlung von Tinnitus . Pharmakologische Behandlung und Rehabilitation können die emotionalen und psychischen Reaktion auf Tinnitus zu verbessern, aber diese Therapie hat unzuverlässig und erfordert einen langen Zeitraum und eine beträchtliche Menge an Patientencompliance . Neuere klinische Studien haben gezeigt, dass die Stimulation des auditorischen Kortex durch transkranielle Magnetstimulation oder direkte elektrische Stimulation gezeigt hat, akuten oder länger anhaltende drückende Wirkung , die eine neue Hoffnung bei der Suche nach eine effektive und zuverlässige Therapie.

"Unsere jüngsten Arbeiten haben gezeigt, dass die elektrische Stimulation ist eine vielversprechende Methode, um Tinnitus zu unterdrücken ", sagte Zhang . "Sobald wir ein besseres Verständnis der Mechanismen, die elektrische und chemische Stimulation induzierte Unterdrückung , werden wir voll und ganz auf die Weiterentwicklung, technische Herstellung , um eine minimal- oder auch nicht-invasive medizinische Geräte zur Diagnose und Behandlung zu schaffen konzentrieren. "

Quelle:
Julie O'Connor
Wayne State University - Amt der Vizepräsident für Forschung