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Control de células con luz: nuevos enfoques terapéuticos para enfermedades graves


Cómo se pueden encender y apagar las células nerviosas con luz

Comprender las enfermedades hasta el más mínimo detalle, reconocerlas antes y optimizar las terapias: este es el ambicioso objetivo de la ciencia médica en fotónica. La luz es el elemento central aquí. Los sistemas ópticos en el diagnóstico y la terapia de enfermedades ya han ocupado un lugar importante. Un equipo de investigación alemán está profundizando en el tema. Las sondas implantables están destinadas a activar o desactivar ópticamente las funciones celulares. De esta manera, los investigadores quieren influir en numerosas enfermedades.

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

El viaje al ego.

Rastrear e influir en los procesos vitales 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 el control controlado por luz de la actividad de las células. Al igual que un interruptor que se activa con la luz, las células nerviosas se pueden encender o apagar fácilmente u otras funciones celulares se pueden activar ópticamente.

La alternativa a los marcapasos cardíacos y cerebrales

El proceso es similar en principio a la estimulación eléctrica utilizada en marcapasos cardíacos o cerebrales. El control de la luz 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 la optogenética en el cuerpo humano. Las "sondas activas" deben estar equipadas con micro-LED microscópicos que están unidos a soportes flexibles. Con las "sondas pasivas", la luz de los diodos láser se guía hacia el tejido a través de guías de ondas de polímeros ópticos. 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 en el cuerpo como implante durante muchos años.

Escuchando la luz

Como uno de los primeros proyectos, ya se ha desarrollado un prototipo para "escuchar la luz". Es un implante coclear óptico para personas con pérdida auditiva. 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. Ulrich Theodor Schwarz y la profesora Karla Hiller son en gran parte responsables del desarrollo de las sondas y las matrices de fuentes de luz miniaturizadas y esperan comercializarlas pronto. (vb)

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