Opis projektu
Zminiaturyzowany optyczny implant ślimakowy na bazie falowodu
Optyczny implant ślimakowy stanowi innowacyjne rozwiązanie przywracające słuch pacjentom, którzy mogą dzięki niemu słyszeć niemal tak, jak przy pomocy naturalnego zmysłu. Opiera się na stymulacji nerwu słuchowego przy pomocy światła. Rozwiązanie opiera się na technologii mikroemitera światła i optogenetyce, zastępując niedziałające lub brakujące komórki włosowe. Zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu OptoWave chce opracować ulepszenia tej technologii, dlatego oceni możliwość dalszej miniaturyzacji i integracji komponentów optycznych z myślą o opracowaniu implantów ślimakowych przyszłości. Zespół będzie wykorzystywał mikromatryce falowodowe i wielowiązkowe emitery oparte na diodach laserowych, przeprowadzi także badania przedkliniczne na gryzoniach. Opracowany moduł optyczny wykorzystuje falowody, a jego cechy sprawiają, że jest odpowiedni do zastosowań klinicznych. Ponadto emitery optyczne mogą być bezpiecznie połączone z hermetycznie zamkniętą tytanową obudową, zmniejszając w ten sposób ryzyko wpływu temperatury urządzenia na organizm pacjenta podczas stymulacji.
Cel
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.
Dziedzina nauki
- 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
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
System finansowania
HORIZON-ERC-POC - HORIZON ERC Proof of Concept GrantsInstytucja przyjmująca
37075 Goettingen
Niemcy