Organ-Upgrade

Praxis-Depesche 12/2015

„Bionic Man"

Dank moderner Materialforschung und kabelloser Technik können sich moderne elektronische Systeme den Eigenschaften des menschlichen Körpers anpassen oder gar mit ihm verschmelzen. Solche weichen, injizierbaren oder bioresorbierbaren Systeme eröffnen der Medizin völlig neue Möglichkeiten.

Heutzutage kann man Sensoren und optoelektronische Systeme in Form von mikrostrukturellen Netzen herstellen. Mit einer weichen elastischen Beschichtung lassen sich die Mikrosysteme ohne Leistungseinbußen biegen, falten und dehnen. Sie schmiegen sich dadurch der Oberfläche von Gehirn, Herz oder Haut an. Ein Beispiel sind Ballon- Katheter, die durch elektronische Sensoren und Auslöser auf der Oberfläche die endokardiale Elektrophysiologie in Hochauflösung aufzeichnen können. Auf einem ähnlichen Konzept basieren elastische dreidimensionale Membranen, die das Herz vollständig ummanteln und als künstliches Perikard fungieren sollen. Im Gehirn werden Sensor-Beschichtungen zur Behandlung von Epilepsie untersucht.
Bereits ausgereifter sind solche Devices zur Anbringung an der Hautoberfläche. Sie entsprechen in Dicke und Steifheit der Epidermis und sind quasi nicht wahrnehmbar. Die Applikationsmöglichkeiten reichen von klinischer Diagnostik bis hin zu kontinuierlichem Gesundheitsmonitoring. Bisher machbar ist die Messung von Pulswellen, verschiedenen Hauteigenschaften sowie von Biopotenzialen der Hirn-, Herz- und Muskelaktivität.
Per Injektion lässt sich die mikroskopische Technik auch tief ins Organ platzieren. Kabellos steuerbare Leuchtdioden – nicht größer als eine Zelle – können so gezielt Neuronengruppen stimulieren und überwachen. Noch mehr Möglichkeiten bieten bioresorbierbare Systeme („Electroceuticals“). Diese könnte man u. a. einsetzen, um Infektionen an Stellen operativer Eingriffe zu verhindern oder zu beseitigen. OH
Quelle:

Rogers JA: Electronics for the human body. JAMA 2015; 313(6): 561-2

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