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Cochlea-Implantat mit 3D-Druck verbessern

Laura Blanco Peña von der Universität Wollongong stellt in ihre Dissertation „3D Printing of Flexible Electrodes for Clinical Applications“ die Vorteile des 3D-Drucks in der Medizin und speziell in Geräten wie Cochlea-Implantaten vor. Das Cochlea-Implantat wird normalerweise in Form einer winzigen Muschel präsentiert und fördert das Hören, da der Hörnerv stimuliert wird. In dieser Studie sollten Peña-3D-gedruckte Elektrodenarrays eine komplexere Stimulation bieten und sowohl mit dem Tintenstrahldruck als auch mit dem 3D-Druck von leitfähigen rLCGO/PDMS Koaxialfasern experimentieren.

Das Cochlea-Implantat ist das einzige erfolgreiche Instrument zur Behandlung von sensorineuralem Hörverlust. Eingepflanzt in das Innenohr des Patienten, nimmt es die Muschelform der Cochlea an und stimuliert den Hörnerv an verschiedenen Stellen elektrisch, so dass eine Hörwahrnehmung stattfinden kann. Das 3D-Drucken des CI-Elektrodenarrays würde es ermöglichen, es an die Anatomie des Innenohrs des Patienten anzupassen und die Komplexität der durch die 3D-Drucktechniken bereitgestellten Stimulation zu erhöhen, wodurch einige der mit der Elektrode verbundenen Probleme gelöst würden, zum Beispiel die schlechte Nerven-Elektroden-Schnittstelle oder die reduzierte Anzahl von Stimulationskanälen.

Um 3D-gedruckte flexible Elektroden zu entwickeln, die für das Cochlea-Implantat verwendet werden könnten, wurden zwei Ansätze untersucht: Tintenstrahldrucken einer Pt-precursor ink (10% H2PtCl6) auf ein mit Polydopamin beschichtetes PDMS-Substrat, gefolgt von Reduktion zu Pt; und 3D-Druck von leitfähigen rLCGO/PDMS-Koaxialfasern. Die resultierenden gedruckten Pt-Muster zeigten nicht die erwartete Leitfähigkeit und es sind weitere Charakterisierungen und Optimierungen erforderlich, um das Problem anzugehen. Andererseits ermöglichte das koaxiale Drucken von rLCGO/PDMS-Fasern die Schaffung eines Prototypkonstrukts, das sowohl flexibel als auch elektrisch leitfähig war.

Eine weitere Optimierung des Druckprozesses muss erfolgen, bevor diese Techniken für die Cochlea-Implantat-Elektrodenherstellung implementiert werden kann.

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