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Contrôler les cellules avec la lumière - nouvelles approches thérapeutiques pour les maladies graves

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Comment les cellules nerveuses peuvent être activées et désactivées avec la lumière

Comprendre les maladies dans les moindres détails, les reconnaître plus tôt et optimiser les thérapies, tel est l'objectif ambitieux de la science médicale en photonique. La lumière est ici l'élément central. Les systèmes optiques dans le diagnostic et la thérapie des maladies ont déjà pris une place importante. Une équipe de recherche allemande approfondit désormais la question. Les sondes implantables sont destinées à activer ou désactiver optiquement les fonctions cellulaires. De cette manière, les chercheurs veulent influencer de nombreuses maladies.

Ce «contrôle de la lumière» des cellules ouvre de nouvelles possibilités dans le diagnostic et le traitement de nombreuses maladies. Le ministère fédéral de l'éducation et de la recherche (BMBF) a également contribué 1,4 million d'euros au projet. Des scientifiques de l'Université technique de Chemnitz et du Centre médical universitaire de Göttingen sont impliqués de manière significative dans le développement de l'implant cochléaire dit optogénétique, qui, selon les chercheurs, ouvre un potentiel sans précédent dans la technologie médicale et les neurosciences.

Le voyage dans l'ego

Suivre et influencer les processus de vie dans les cellules et les tissus jusqu'au niveau moléculaire - un rêve de science. Les sondes implantables sont un pas de plus vers la réalisation de ce rêve. Les sondes permettent un contrôle contrôlé par la lumière de l'activité des cellules. Tout comme un interrupteur activé par la lumière, les cellules nerveuses peuvent être facilement activées ou désactivées ou d'autres fonctions cellulaires peuvent être activées optiquement.

L'alternative aux stimulateurs cardiaques et cérébraux

Le processus est similaire en principe à la stimulation électrique utilisée dans les stimulateurs cardiaques ou cérébraux. Le contrôle de la lumière de l'implant cochléaire est beaucoup plus précis. L'implant permet un contrôle beaucoup plus précis de l'activité cellulaire.

Sondes actives et passives

Les scientifiques souhaitent développer à la fois des sondes actives et passives permettant la mise en œuvre de l'optogénétique dans le corps humain. Les «sondes actives» doivent être équipées de micro-LED microscopiques fixées sur des supports flexibles. Avec les "sondes passives", la lumière des diodes laser est guidée dans le tissu via des guides d'ondes polymères optiques. Ces sondes de guide d'ondes ont l'avantage que la sonde peut être plus éloignée de l'emplacement de stimulation. Cela crée plus de liberté dans le choix des composants qui doivent rester dans le corps sous forme d'implant pendant de nombreuses années.

Écouter la lumière

Comme l'un des premiers projets, un prototype pour «écouter la lumière» a déjà été développé. C'est un implant cochléaire optique pour les personnes malentendantes. Cet implant est inséré dans la cochlée de l'oreille interne, où il stimule les cellules nerveuses à l'aide des LED. L'équipe autour du Prof. Dr. Ulrich Theodor Schwarz et le professeur Karla Hiller sont en grande partie responsables du développement des sondes et des réseaux de sources de lumière miniaturisés et s'attendent à une commercialisation prochaine. (v)

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