Projektbeschreibung
Triboelektrizität für selbsterhaltende medizinische Implantate
Durch intensive Forschung in Technologie und Werkstoffkunde wurde eine neue Generation von Medizinprodukten geschaffen. Diese Produkte beruhen jedoch noch auf konventionellen Energiequellen wie sperrigen Batterien, die eine geringere Lebensdauer haben als die Implantate. Idealerweise werden aktive implantierbare medizinische Geräte von vollständig implantierbaren Energiequellen angetrieben, die nicht aufgeladen oder ersetzt werden müssen. Im ERC-finanzierten Projekt TriboMed werden triboelektrische Generatoren eingesetzt, um diese medizinischen Geräte anzutreiben. Der Schwerpunkt liegt auf der Stimulation des Vagusnervs. Das Ziel ist, die Skalierbarkeit und Miniaturisierung dieser Generatoren nachzuweisen, die auf einem flexiblen und biokompatiblen Substrat entwickelt werden. Durch Integration der Generatoren mit Speichertechnologie sollen selbsterhaltende Implantate zur Stimulation des Vagusnervs entstehen. So wird auch das Anwendungsgebiet der Triboelektrizität auf die Versorgung anderer aktiver implantierbarer medizinischer Geräte ausgeweitet.
Ziel
Based on intense research efforts in the fields of technology development and materials science, a new generation of medical devices has flourished. But this medical technology still relies on conventional energy sources (bulky batteries). These batteries typically have shorter lifetimes than the implant itself, meaning limitations on patients´ activities, infections and additional surgeries. In an ideal scenario, active implantable medical devices (AIMDs) would be powered using integrated and fully implantable energy suppliers, not needed to be recharged or replaced. An integrated implantable energy harvesting device to power AIMDs is the crucial missing component that would unlock this future.
TriboMed aims to implement triboelectric energy generators (TENGs) for powering AIMDs, taking vagus nerve stimulation (VNS) as proof-of-concept. I will show that TENGs can be produced at larger scale, while being miniaturized and tuned, supplying energy levels suitable for driving stimulation implants. By coupling to a supercapacitor, I aim to develop a fully integrated energy autonomous VNS implant on a conformable and biocompatible substrate. My approach is timely and innovative because it responds to the increasing needs of energy harvesting and comes when the maturity level reached by thin films technologies allows to start working on device integration.
My background in materials science and my current experience in device technology provides me with the tools necessary for the successful development of TriboMed. I have the privilege to be working at the forefront of the biomedical research, affording insight into the latest achievements and emerging requirements of VNS technology. TriboMed will unlock the use of triboelectricity for feeding other AIMDs and beyond, on the Internet of Things. Turning the medical implants into self-powered systems will broaden the acceptance of the neuromodulation therapies, with a life-changing impact on a very large patient population.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- NaturwissenschaftenInformatik und InformationswissenschaftenInternet
- Medizin- und GesundheitswissenschaftenMedizinische BiotechnologieImplantate
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2023-COG
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Spanien