Ein Chip für die Balance
Forscher entwickeln künstliches Pendant des Gleichgewichtsorgans
Amerikanische Wissenschaftler haben ein künstliches Gleichgewichtsorgan von der Größe eines Stecknadelkopfes entwickelt. Der winzige Chip könnte einmal Menschen mit schweren Schäden ins Innenohr implantiert werden, um so ihren Gleichgewichtssinn wiederherzustellen.
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Das künstliche Organ arbeitet mit drei Zungen aus einem Siliziummaterial, die durch einen elektrischen Strom in Schwingung versetzt werden. Wird das Organ gedreht, so verändert dies die Schwingung der Zungen, was von einer Elektronik registriert werden kann. Gleichzeitig ist der Chip mit drei Beschleunigungsmessern ausgestattet, die Bewegungen in alle drei Raumrichtungen registrieren. Diese sechs Messgeräte befestigten die Forscher auf einer Siliziumoberfläche und falteten diese so zu einem nur einen Millimeter großen Würfel, dass alle Geräte in Winkeln von neunzig Grad zueinanderstanden.
Die Signale der Messinstrumente werden in elektrische Impulse umgesetzt und an den Gleichgewichtsnerv übertragen. Nachdem Tierversuche gezeigt haben, dass sich mit einem solchen Aufbau der Gleichgewichtssinn zumindest teilweise wiederherstellen lässt, hoffen die Forscher um Andrei Shkel von der Universität von Kalifornien in Irvine, künftig Menschen mit schwersten Gleichgewichtsstörungen solche künstliche Organe einpflanzen zu können. Zusammen mit der Batterie zur Stromversorgung hat das System ein Volumen von lediglich fünf Kubikmillimetern und wäre damit klein genug.
Mit dem künstlichen Organ ahmen die Forscher die Wirkungsweise des menschlichen Gleichgewichtsorgans im Innenohr nach. Dieses besteht aus einem mit Flüssigkeit gefüllten Hohlraumsystem, das mit feinsten Härchen versehen ist. Bei Bewegung registrieren die Härchen die Bewegungen in der Flüssigkeit und wandeln diese in Nervensignale um. Das Gleichgewichtsorgan kann durch einen extremen Knall, durch Infektionen oder schwere Unfälle geschädigt oder ganz zerstört werden. Betroffene Patienten leiden nicht nur unter Schwindel, sondern können im Extremfall nicht mehr aufrecht gehen.
New Scientist, 9. Juni, S. 32
ddp/wissenschaft.de – Ulrich Dewald
