Werkzeuge für die Magnetische und Sonogenetische Neuromodulation

• Antragsteller: Professor Dr. Peer Fischer
• Fachliche Zuordnung: Biomedizinische Systemtechnik ; Klinische Neurologie; Neurochirurgie und Neuroradiologie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 551510105

Nicht-invasive Neuromodulationstechnologien führen zu einem besseren Verständnis des Gehirns und sind vielversprechend für die Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen. In unserem Projekt sollen hochpräzise nicht-invasive Neuromodulationstechnologien entwickelt werden, die magnetische Felder und Partikel sowie Ultraschall für die Neuromodulation nutzen. Die Notwendigkeit ergibt sich aufgrund von Anforderungen die zum Beispiel nicht durch die Optogenetik erfüllt werden. Insbesondere ermöglicht die magnetische und akustische Stimulation eine hohe Eindringtiefe und eine berührungslose und potentiell nicht-invasive neuronale Aktivierung. Außerdem erlauben biologische Werkzeuge eine präzise subzelluläre und molekulare Lokalisierung (ähnlich wie in der Optogenetik). Die Arbeiten vereinen das Fachwissen der deutschen und koreanischen Partnerteams und konzentrieren sich u.a. auf die Herstellung magnetischer Nanostrukturen mittels physikalischer Methoden, durch die eine Kraft auf Neuronen übertragen werden kann, um diese so zu aktivieren. Außerdem wird die Verwendung von Ultraschall und neuartigen Transportpartikeln für die Transfektion und Stimulation im Gehirn untersucht. Die nicht-invasive kontaktfreie Stimulation von Neuronen durch magnetische und akustische Felder steht im Fokus des Projektes. In dem Projekt werden neue Technologien entwickelt, die es ermöglichen sollen bestimmte Regionen des Gehirns gezielt zu adressieren, um so ein besseres Verständnis der neuronalen Schaltkreise des Gehirns zu gewinnen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Südkorea
• Kooperationspartner: Professor Jae-Hyun Lee, Ph.D.