Projektbeschreibung
Implantierbare Mensch-Maschine-Schnittstellen zur Behandlung chronischer Erkrankungen
Chronische Krankheiten könnten schon bald mit bioelektronischer Medizin behandelt werden. Denkbar wäre beispielsweise ein implantierbares Netzwerk aus Sensoren und Aktoren: Die Aktoren arbeiten im Rahmen des therapeutischen Programms mit Elektrizität, Licht, Wirkstoffen und thermischer Energie, während die Sensoren den Fortschritt überwachen. Im EU-finanzierten Projekt IntegraBrain wird genau das jetzt entwickelt. Das Projekt wird dieses implantierbare Netzwerk auf Anwendungen im Nervensystem und anderen Organen mit Weichteilgewebe zuschneiden, da gerade an diesen Stellen Verletzungen oder Degeneration oft zu chronischen Behinderungen führen. Demonstriert werden soll eine Möglichkeit, Anfälle durch multimodale Neuromodulierung im zentralen Nervensystem sowie durch reversible Blockierung und Anregung im peripheren Nervensystem zu kontrollieren.
Ziel
Bioelectronic medicine may soon replace systemic drugs for treating some chronic conditions. The clinician will implant a miniature laboratory to deliver and coordinate a multi-modal treatment program directly at the affected tissue. The technology to bring this vision to the clinic is not yet available.
The IntegraBrain project will contribute by building an implantable network of sensors and actuators. Actuators will deploy electricity, light, drugs and thermal energy as modalities of the therapeutic program, while sensors will monitor its progress. A key technological advance will be a method for direct writing of the sensor-actuator network. To achieve this, we will develop a palette of functional inks where each ink supports one of the therapeutic modalities.
The technology has the potential to be tailored for applications in soft tissue organs, especially in the nervous system, where injury or degeneration can result in chronic disability. We will apply IntegraBrain technology in two niches of the nervous system in rodents. In the central nervous system, we will demonstrate seizure control by multi-modal neuromodulation. In the peripheral nervous system, we will demonstrate reversible block and excitation. For the first time, we will observe if multi-modal neuromodulation leads to synergistic effects on the nervous system.
With the IntegraBrain project, we hope to catalyse pre-clinical development of implantable human-machine interfaces for therapeutic applications.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-STG - Starting GrantGastgebende Einrichtung
S10 2TN Sheffield
Vereinigtes Königreich