Der prothetische Durchbruch, durch den Nerven und künstliche Gliedmaßen verschmolzen werden könnten

Prosthetik

Eine künstliche Extremität, die sich bewegt, anfühlt und reagiert wie eine aus Fleisch und Blut – das ist der heilige Gral der Protehtik. Und jetzt könnte das Forschungsgebiet dem Ziel ein gutes Stück näher sein.

Die körpereigenen Nervenstränge sind wohl die größte Hürde bei der Realisierung naturgetreuer Prothesen. Es ist sicher keine einfache Aufgabe, eine robotische Gliedmaße an die peripheren Nerven zu koppeln und eine direkte neuroprothetische Verbindung herzustellen. Ein Forscherteam der Sandia National Laboratories, der Universität von New Mexiko und des MD Anderson Krebszentrums glaubt nun aber, diese Hürde überwunden zu haben. Ihre Forschung befindet sich noch im Anfangsstadium, würde im Erfolgsfall aber äußerst agile künstliche Arme und Beine liefern, die außerdem zwischen heiß, lauwarm und kalt unterscheiden und selbst eine gewisse Berührungsempfindung gewährleisten könnten.

Die Forscher wollen eine synthetische Substanz erschaffen, die als Zellträger (künstliches Gerüst für den Gewebeaufbau) die abgetrennten Nerven mit den künstlichen Gliedmaßen zusammenführen soll. Dies ist natürlich nicht der erste Versuch, Nerven und Prothesen direkt zu verbinden, Dr. Shawn Dirk zufolge wurden bisher aber keine mit Nervenfasern kompatiblen Technologien verwendet. Diese müssen wachsen und sich bewegen können und würden sich in keine starre Verbindung einfügen.

Neben Flexibilität und Formbarkeit müsse das Material außerdem äußerst leitfähig sein, da Nervensignale hochkomplex sind. Eine effektive neuroprothetische Verbindung muss tausende verschiedene Signale pro Sekunde transferieren können, um eine naturgetreue Nachahmung von Gliedmaßen gewährleisten zu können. Um diese ideale Verbindung herzustellen, entwickelten Dirk und seine Kollegen ihre eigenen biokompatiblen Polymere, die die Eigenschaften von Nervengewebe nachahmen. Das Material ist außerdem porös, damit die Nerven sich darin ausdehnen können und mit Elektroden gefüllt, um die Leitfähigkeit zu vergrößern.

Als Chirurgen die Zellträger an abgetrennte Nerven von Ratten anbrachten, dauerte es nicht lange, bis die Nervenfasern der Ratten durch den Zellträger hindurch und wieder zusammenwuchsen. Und das Material wurde auch nicht vom Immunsystem der Ratten abgestoßen.

Die Entdeckung kennzeichnet einen bedeutenden Fortschritt gegenüber vorherigen Bemühungen. Während neuere Prothesen unglaubliche Fähigkeiten aufweisen, fehlt ihnen doch häufig die direkte Verbindung zu den Nerven – oder sie wurden sogar so entworfen, diese zu vermeiden. Sicherlich ist es bis zu einer tatsächlichen Verwendung dieser Technik noch ein weiter Weg und viele Jahre hin, es würde aber besonders das Tragen solcher Prothesen viel lebensechter machen und an das Empfinden des Trägers koppeln.[Wired]

Foto: Sgt. Ray Lewis/Bouhammer.com

[Oliver Schwab / Katie Drummond]

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  1. Wir wären sogar schon viel weiter, wenn die Genforschung mit Stammzellen nicht verboten wäre. Was ist wohl besser, eine Protese oder das eigene Bein neu nachgezüchtet? Eine Spenderniere oder die eigene Niere nachgezüchtet?
    Nur weil so viele Leute Angst haben, dass es Designerbabys geben wird oder weil sie meinen Stammzellenforschung ist ethisch verwerflich, müssen weiter tausende Menschen auf Organspenden warten und nach einer Transplantation mit einem außer Kraft gesetzten Imunsystem zu leben.
    Ich verstehe es echt nicht, zumal das mal wieder ein Forschungszweig wäre, in dem Deutschland Weltspitze werden könnte. Es wäre also allen geholfen, außer der katholischen Kirche.

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