Ein internationales Team von Wissenschaftlern hat einen bioelektronischen Chip entwickelt, der die Funktionen der Netzhaut im Auge nachahmt. Das Team, angef\u00fchrt von Francesca Santoro vom Forschungszentrum J\u00fclich, hat diesen Biochip entwickelt, um zuk\u00fcnftig St\u00f6rungen im K\u00f6rper und im Gehirn zu behandeln. Die Ergebnisse ihrer Forschung wurden in der renommierten Zeitschrift Nature Communications ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n
Der Chip wurde von einem Team aus Wissenschaftlern des Forschungszentrums J\u00fclich, der RWTH Aachen, des Istituto italiano di tecnologia und der Universit\u00e4t Neapel entwickelt. Er basiert auf leitenden Polymeren und lichtempfindlichen Molek\u00fclen und imitiert die Funktionen der Netzhaut und der Sehbahnen.<\/p>\n
Die Entwicklung von Biochips, die die Funktionen des menschlichen K\u00f6rpers nachahmen, ist ein wichtiger Schritt in Richtung der Verbindung von Mensch und Maschine. Bereits heute nutzen Menschen Herzschrittmacher zur Behandlung von Rhythmusst\u00f6rungen und Cochlea-Implantate, um ihr H\u00f6rverm\u00f6gen zu verbessern. Netzhaut-Implantate erm\u00f6glichen es Menschen mit nahezu vollst\u00e4ndiger Blindheit, zumindest teilweise Sehf\u00e4higkeit zur\u00fcckzuerlangen.<\/p>\n
Der entwickelte Biochip k\u00f6nnte dazu beitragen, eine verbesserte Integration von Netzhaut-Implantaten in den menschlichen K\u00f6rper zu erm\u00f6glichen. Im Vergleich zu herk\u00f6mmlichen, starren Silizium-Halbleitern, die ausschlie\u00dflich mit Elektronen arbeiten, kann dieser Chip effektiver in biologische Systeme integriert werden. Er besteht ausschlie\u00dflich aus organischen Komponenten und ist verformbar.<\/p>\n
Der Chip arbeitet mit Ionen, also geladenen Atomen oder Molek\u00fclen, und imitiert die Funktionen der Netzhaut und der Sehbahnen. K\u00f6rperzellen nutzen vor allem Ionen, um spezifische Prozesse zu regulieren und Informationen auszutauschen. Der Chip kann auch als k\u00fcnstliche Synapse fungieren, indem er die Leitf\u00e4higkeit des verwendeten Polymers durch Lichteinstrahlung kurz- und langfristig ver\u00e4ndert.<\/p>\n
Das Forscherteam plant nun, die Bauteile des Chips mit biologischen Zellen zu verbinden und mehrere einzelne Bauteile miteinander zu verkn\u00fcpfen. Ihr Ziel ist es, nicht nur eine k\u00fcnstliche Retina zu entwickeln, sondern auch weitere bioelektronische Chips, die mit dem menschlichen K\u00f6rper interagieren k\u00f6nnen, insbesondere mit den Zellen des Nervensystems.<\/p>\n
Die Verwendung von Biopolymeren erm\u00f6glicht es, die komplexe Struktur der menschlichen Nervenzellen mit ihren zahlreichen Dendriten nachzubilden. Dies ist von Bedeutung, da echte Nervenzellen eine Pr\u00e4ferenz f\u00fcr solche verzweigten dreidimensionalen Strukturen haben und dadurch enge Verbindungen zu den k\u00fcnstlichen Zellen herstellen k\u00f6nnen.<\/p>\n
Die Anwendungsm\u00f6glichkeiten des Chips sind vielf\u00e4ltig. Er k\u00f6nnte verwendet werden, um echte Neuronen zu analysieren und Informationen auf zellul\u00e4rer Ebene auszutauschen. Zudem k\u00f6nnten damit Fehler bei der Verarbeitung und Weiterleitung von Informationen behoben werden, die bei neurodegenerativen Krankheiten wie Parkinson oder Alzheimer auftreten k\u00f6nnen. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnte der Chip auch als Verbindungsglied zwischen k\u00fcnstlichen Gliedma\u00dfen oder Gelenken dienen und als Hardware f\u00fcr k\u00fcnstliche neuronale Netze verwendet werden.<\/p>\n
Francesca Santoro und ihr Team arbeiten weiterhin daran, die dreidimensionale Struktur der Nervenzellen nachzubilden und ihre Funktionen, wie die Informationsverarbeitung und -speicherung, zu imitieren. Ihr Ziel ist es, eine Computertechnologie zu entwickeln, die das Gehirn in all seinen Ebenen nachahmt und somit eine verbesserte Integration von Mensch und Maschine erm\u00f6glicht.<\/p>\n
Schlagw\u00f6rter: Biochip + NetzhautImplantate + Bioelektronische Chips<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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