Descripción del proyecto
Un implante coclear óptico en miniatura basado en guías de ondas
El implante coclear óptico constituye un método innovador para restablecer una audición casi natural mediante la estimulación directa del nervio auditivo con luz. Aprovecha la tecnología de emisores de luz a microescala y la optogenética para sustituir las células ciliadas disfuncionales o ausentes. Con el objetivo de mejorar estos dispositivos, en el proyecto OptoWave, financiado con fondos europeos, se evaluará la viabilidad de miniaturizar e integrar componentes ópticos para futuros implantes cocleares. Su equipo empleará matrices de guías de ondas a microescala y emisores de diodos láser multihaz, con validación preclínica en roedores. El módulo óptico propuesto emplea guías de ondas y presenta varias características que lo hacen adecuado para aplicaciones clínicas. Es más, los emisores ópticos se pueden integrar de forma segura en un paquete de titanio sellado herméticamente, reduciendo así el riesgo de que el calor afecte al paciente durante la estimulación con luz.
Objetivo
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.
Ámbito científico
- 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
Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-ERC-POC - HORIZON ERC Proof of Concept GrantsInstitución de acogida
37075 Goettingen
Alemania