Description du projet
Un implant cochléaire optique miniaturisé basé sur un guide d’ondes
L’implant cochléaire optique constitue une approche innovante pour restaurer une audition quasi naturelle en stimulant directement le nerf auditif avec de la lumière. Il repose sur la technologie des émetteurs de lumière à micro-échelle et sur l’optogénétique pour remplacer les cellules ciliées dysfonctionnelles ou manquantes. Dans le but d’améliorer ces dispositifs, le projet OptoWave, financé par l’UE, évaluera la faisabilité de la miniaturisation et de l’intégration de composants optiques pour les futurs implants cochléaires. Le projet utilisera des réseaux de guides d’ondes à micro-échelle et des émetteurs à diodes laser à faisceaux multiples, et effectuera la validation préclinique sur des rongeurs. Le module optique proposé utilise des guides d’ondes et dispose de plusieurs caractéristiques qui permettent son utilisation dans des applications cliniques. Qui plus est, les émetteurs optiques peuvent être intégrés en toute sécurité dans un boîtier en titane hermétiquement scellé, ce qui réduit le risque que la chaleur affecte le patient durant la stimulation visuelle.
Objectif
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.
Champ scientifique
- 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
Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régime de financement
HORIZON-ERC-POC - HORIZON ERC Proof of Concept GrantsInstitution d’accueil
37075 Goettingen
Allemagne