Projektbeschreibung
Miniaturisiertes optisches Cochlea-Implantat auf Wellenleiterbasis
Das optische Cochlea-Implantat (oCI) ist ein innovativer Ansatz zur Wiederherstellung eines nahezu natürlichen Hörvermögens durch direkte Stimulation des Hörnervs mit Licht. Dabei werden die Technologie mikroskopisch kleiner Lichtsender und die Optogenetik genutzt, um dysfunktionale oder fehlende Haarzellen zu ersetzen. Um diese Geräte zu verbessern, werden im Rahmen des EU-finanzierten Projekts OptoWave die Machbarkeit der Miniaturisierung und die Integration optischer Bauteile für künftige Cochlea-Implantate untersucht. Das Projektteam wird mikroskalige Wellenleiterarrays und Mehrstrahl-Laserdiodensender einsetzen, wobei die präklinische Validierung an Nagetieren durchgeführt wird. Das vorgeschlagene optische Modul arbeitet mit Wellenleitern und verfügt über mehrere Eigenschaften, die es für klinische Anwendungen geeignet machen. Wichtig ist, dass die optischen Sender sicher in ein hermetisch verschlossenes Titangehäuse integriert werden können, wodurch das Risiko einer Wärmeeinwirkung auf die Betroffenen während der visuellen Stimulation verringert wird.
Ziel
The optical cochlear implant (oCI) aims to restore near natural hearing in profoundly hearing impaired and deaf patients. Sound perception will be restored through an implantable medical device in combination with a gene therapy medicinal product. Thereby the auditory nerve is stimulated directly through focused light replacing the dysfunctional or absent hair cells. This is achieved through combination of micro-scale light emitter technology and precise neural control through expression of light-gated ion channels in the auditory nerve (called optogenetics).
Here, we propose to prove feasibility of an optical waveguide modules for future optical cochlear implants. Building on fabricating micro-scaled waveguide arrays, multi-beam laser diode emitters, we plan to couple them via micro-lens arrays in a compact multi-channel optical module for testing the feasibility of miniaturization and integration of the optical components. Preclinical validation shall be performed in rodents.
The proposed waveguide-based optical module combines several aspects, which makes it a candidate for later clinical application. The optical emitters can be safely integrated in the hermetically sealed titanium package housing the internal oCI electronics. Thus, there is no need to directly insert the emitters in the cochlear turns, which mitigates the risk of heat impact on the patient during optical stimulation. Furthermore, emerging red light activated opsins can be addressed by readily available red laser diode technology.
Wissenschaftliches Gebiet
- medical and health sciencesmedical biotechnologygenetic engineeringgene therapy
- medical and health sciencesbasic medicinepharmacology and pharmacypharmaceutical drugs
- natural scienceschemical sciencesinorganic chemistrytransition metals
- medical and health sciencesmedical biotechnologyimplants
- natural sciencesphysical sciencesopticslaser physics
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
HORIZON-ERC-POC - HORIZON ERC Proof of Concept GrantsGastgebende Einrichtung
37075 Goettingen
Deutschland