Controlar las células con luz nuevos enfoques terapéuticos para enfermedades graves

Cómo las células nerviosas pueden encenderse y apagarse con la luz

Comprender las enfermedades hasta el más mínimo detalle, reconocerlas antes y optimizar las terapias: este ambicioso objetivo ha sido asumido por la ciencia médica de la fotónica. La luz es el elemento central aquí. Los sistemas ópticos en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades ya han ocupado un lugar importante. Un equipo de investigación alemán es ahora más profundo en el asunto. Las sondas implantables deben activar o desactivar ópticamente las funciones celulares. Los investigadores quieren influir en muchas enfermedades..

Este "control de la luz" para las células abre nuevas posibilidades en el diagnóstico y tratamiento de muchas enfermedades. El Ministerio Federal de Educación e Investigación (BMBF) también ha contribuido con 1,4 millones de euros al proyecto. Los científicos de la Universidad de Tecnología de Chemnitz y el Centro Médico Universitario de Göttingen están significativamente involucrados en el desarrollo del llamado implante coclear optogenético, que según los investigadores abre un potencial sin precedentes en la tecnología médica y la neurociencia.

La ciencia de la optogenética se ha fijado el objetivo de comprender y reconocer las enfermedades a nivel microbiológico. Los implantes cocleares están destinados a influir en el control de las células nerviosas. (Imagen: sdecoret / fotolia.com)

El viaje hacia el yo.

Rastrear e influir en los procesos de la vida en células y tejidos hasta el nivel molecular, un sueño de la ciencia. Las sondas implantables están un paso más cerca de cumplir este sueño. Las sondas permiten un control controlado de la luz de la actividad de las células. Al igual que un interruptor que se activa con la luz, las células nerviosas pueden simplemente encenderse o apagarse o activarse ópticamente otras funciones celulares.

La alternativa a los marcapasos corazón y cerebro.

El procedimiento es similar en principio a la estimulación eléctrica que se utiliza en el corazón o el marcapasos cerebral. El control lumínico del implante coclear es mucho más preciso. El implante permite un control mucho más preciso de la actividad celular..

Sondas activas y pasivas.

Los científicos quieren desarrollar sondas activas y pasivas que permitan la implementación de optogenética en el cuerpo humano. Las "sondas activas" deben estar equipadas con micro-LED microscópicos montados en soportes flexibles. En el caso de las "sondas pasivas", la luz es conducida al tejido por diodos láser a través de guías de onda de polímero ópticas. Estas sondas de guía de onda tienen la ventaja de que la sonda puede estar más lejos del sitio de estimulación. Esto crea más libertad en la elección de los componentes que deben permanecer operativos como implantes durante muchos años en el cuerpo..

Escuchar la luz

Como uno de los primeros proyectos, ya se ha desarrollado un prototipo para la "escucha ligera". Es un implante coclear óptico para personas con pérdida auditiva severa. Este implante se inserta en la cóclea del oído interno, donde estimula las células nerviosas con la ayuda de los LED. El equipo alrededor del Prof. Dr. med. Ulrich Theodor Schwarz y el Prof. Dr. med. Karla Hiller es significativamente responsable del desarrollo de las sondas y las matrices de fuentes de luz miniaturizadas y espera estar lista para el mercado pronto. (Vb)