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Bioelektronik

Merck kooperiert mit Inbrain Neuroelectronics

Blick in die Graphen-Produktion
Blick in die Graphen-Produktion
© Inbrain via Merck

Merck verfolgt weiter die Entwicklung intelligenter Neurostimulatoren zur personalisierten Behandlung chronischer Erkrankungen. Der Konzern holt sich dafür bereits das zweite Start-up ins Boot.

Merck hat heute eine weitere Kooperationsvereinbarung in seinem Innovationsfeld Bioelectronics bekannt gegeben. Partner dieser Zusammenarbeit ist Innervia Bioelectronics, ein Start-up und Tochterunternehmen von Inbrain Neuroelectronics S.L. mit Sitz in Barcelona (Spanien). Gemeinsam wollen die Kooperationspartner neuartige, auf Graphenelektroden basierende bioelektronische Therapien zur Stimulation des Vagusnerven entwickeln, die auf schwerwiegende chronische Erkrankungen aus den von Merck abgedeckten Therapiegebieten abzielen.

»Unser Ziel ist es, Impulse für Entwicklungen auf dem noch jungen Gebiet der Bioelektronik zu setzen, indem wir die neuartige Therapieform der selektiven Neurostimulation vorantreiben«, sagte Laura Matz, Chief Science and Technology Officer von Merck. Durch die heutige Vereinbarung mit Innervia Bioelectronics erhalte Merck Zugang zu einer einzigartigen Technologie, die Neurostimulatoren energieeffizienter macht und damit eine digitalisierte, auf den Patienten zugeschnittene Therapie schwerer und chronischer Erkrankungen wie Entzündungskrankheiten ermöglichen könnte.

Herausforderung Stromversorgung

Eine gestörte und fehlgesteuerte Weiterleitung von Nervensignalen tritt bei zahlreichen schweren chronischen Erkrankungen auf. Im Rahmen bioelektronischer Therapien kommen kleine, implantierbare Geräte zum Einsatz, die elektrische Nervenimpulse im Körper modulieren, um dadurch ein breites Spektrum an chronischen Erkrankungen zu behandeln.

Darüber hinaus wird erwartet, dass Neurostimulatoren mit immer mehr smarten Zusatzfunktionen – etwa zum kontinuierlichen Auslesen, der Analyse und Übertragung von Daten – ausgestattet werden, wodurch sich der Energieverbrauch erhöht. Gleichzeitig werden die Geräte aber immer kleiner. Diese Trends bedeuten eine enorme Herausforderung für die Energieversorgung der Geräte.

Hinzu kommt, dass bestimmte Erkrankungen aufgrund ihrer spezifischen Eigenschaften eine Stimulation mit besonders hohem und konstantem Energiebedarf erfordern. Mit den derzeitigen Technologien gestaltet sich die Entwicklung wirksamer Neurostimulationstherapien für diese Indikationen äußerst schwierig.

Graphen könnte Energieversorgungsproblem lösen

Zur Lösung des Energieversorgungsproblems ist es daher vor allem wichtig, die Energieeffizienz der Geräte zu steigern, da Alternativen wie das sogenannte Energy Harvesting noch unausgereift sind und von Anwendungen in der klinischen Praxis noch weit entfernt sind.

Reduziertes Graphenoxid (rGO) weist ideale Materialeigenschaften auf, um den Energieverbrauch bei gleichbleibender Stimulationswirksamkeit deutlich zu senken. Erreicht wird dies durch eine hohe Ladungsinjektionsgrenze in Kombination mit einer im Vergleich zu allen anderen verfügbaren Elektrodenmaterialien sehr niedrigen Impedanz.

Das zu den zweidimensionalen Materialien gehörende Graphen wurde 2004 erstmals isoliert und besteht aus einer einfachen Lage Kohlenstoffatome, die in einem hexagonalen Gitter angeordnet sind. Graphen gilt als der stabilste bekannte Stoff und ist rund 100 Mal belastbarer als Stahl. 

Anmerkung: Dieser Artikel erschien zuerst auf unserem Schwesternportal www.medical-design.news

(me)


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