Ultraschall soll Parkinson-Patienten helfen
Gerät des Massachusetts Institute of Technology kann elektrische Hirnstimulation ersetzen
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So dünn ist der neue Ultraschallgenerator für Parkinson-Patienten (Foto: mit.edu) |
Cambridge (pte002/02.07.2024/06:00)
Mit einem neuen Verfahren ist es möglich, Parkinson und andere neurologische Störungen besser und schonender zu behandeln. Statt auf elektrische Pulse, die über Elektroden im Gehirn abgegeben werden, um bestimmte Regionen wiederzubeleben, setzen Canan Dagdeviren vom Massachusetts Institute of Technology und ihr Team auf Ultraschall. "Das Gerät namens 'ImPULS', das den Ultraschall aussendet, ist dünner als ein Haar, sodass das Gewebe beim Implantieren ins Gehirn nur geringfügig geschädigt wird", so Dagdeviren.
Elektroden korrodieren
Elektrische Elektroden sind weitaus dicker. Zudem korrodieren sie mit der Zeit, sodass sich Narbengewebe bildet und sie in einer weiteren OP ausgetauscht werden müssen. In einer Studie an Mäusen konnten die Forscher zeigen, dass die Stimulation mit Ultraschall die Neuronen zur Ausschüttung von Dopamin anregt, und zwar in einem Teil des Gehirns, der bei Parkinson-Patienten häufig betroffen ist.
Dagdevirens Labor hat bereits tragbare Ultraschallgeräte entwickelt, mit denen Medikamente durch die Haut verabreicht oder Bilder von verschiedenen Organen erstellt werden können. Eine Ultraschallbehandlung des Gehirns scheiterte bisher daran, dass außen angebrachte Geräte die Schallwellen nicht tief genug in das Gehirn schicken können. "Wenn wir in die Tiefen des Gehirns vordringen wollen, dann kann es nicht mehr nur tragbar oder anbringbar sein. Es muss implantierbar sein. Wir passen das Gerät sorgfältig an, damit es minimalinvasiv ist und die großen Blutgefäße im Hirn umgeht", sagt Dagdeviren.
Piezofilm liefert Ultraschall
Die Faser, die implantiert wird, besteht aus einem flexiblen Polymer. Die Spitze enthält eine Membran, die einen dünnen piezoelektrischen Film umschließt. Wird eine kleine elektrische Wechselspannung mit hoher Frequenz angelegt, vibriert die Membran und erzeugt Ultraschallwellen, die von nahe gelegenen Gehirnzellen aufgefangen werden. "Es ist gewebesicher, es gibt keine freiliegende Elektrodenoberfläche, und es ist sehr stromsparend, was eine gute Voraussetzung für die Anwendung am Patienten ist", sagt der zum Team gehörende Bioingenieur Jason Hou.
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