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Für sein innovatives Forschungsprojekt „COATARRAY“ erhält Prof. Ivan Minev, Else Kröner Fresenius Zentrum (EKFZ) für Digitale Gesundheit an der Technischen Universität Dresden und Leibniz-Institut für Polymerforschung (IPF), einen Proof-of-Concept-Grant des Europäischen Forschungsrates (European Research Council – ERC). Im Rahmen des Projekts werden spezielle Beschichtungen entwickelt, welche die elektrische und mechanische Leistungsfähigkeit von bioelektronischen Implantaten grundlegend verbessern sollen. Das Projekt wird über einen Zeitraum von 18 Monaten mit einer Summe von 150.000 Euro gefördert.
Implantierbare Elektrodenarrays sind ein wichtiger Bestandteil von Neuro-Prothesen. In der Klinik werden sie eingesetzt, um durch Verletzungen oder degenerative Erkrankungen geschädigte Funktionen des Nervensystems wiederherzustellen. Beispiele sind Cochlea-Implantate sowie Tiefenhirn- und Rückenmarkstimulatoren. Bisherige Systeme haben jedoch Schwächen. Die aktuell verwendeten Implantate bestehen meist aus Metallen wie Platin, die in Silikon eingebettet sind. Diese Materialien zeichnen sich durch mechanische Eigenschaften aus, die sich stark von denen umliegender Gewebe unterscheiden. Das erschwert eine langfristige, optimale Integration ins Gewebe und kann Entzündungen oder Narbenbildung verursachen.
Biologisches Gewebe mit elektrischen Systemen verbinden
Ein vielversprechender Lösungsansatz liegt in bioelektronischen Materialien, die biologische Gewebe mit elektrischen Systemen verbinden. „Unsere spezielle Beschichtung basiert auf einem bio-inspirierten Hydrogel, einem weichen Material, das zum Großteil aus Wasser besteht. Durch den Einbau von leitfähigen Polymeren erreichen wir ausgezeichnete elektrische Eigenschaften. Damit hat unsere Beschichtung ähnliche Eigenschaften wie biologisches Gewebe. Wir hoffen, dass dies einen entscheidenden Einfluss auf die Etablierung einer guten biologischen und elektrischen Schnittstelle haben wird“, erklärt Ivan Minev, Professor für Electronic Tissue Technologies am EKFZ für Digitale Gesundheit an der TUD und dem Leibniz-IPF. Für seine bisherige Forschung erhielt er bereits renommierte Förderungen des ERC – einen Starting Grant und einen Consolidator Grant.
Vom Labor zur klinischen Anwendung
Das Projekt umfasst umfangreiche Tests zur Charakterisierung der neuen Beschichtung sowie im späteren Verlauf deren Untersuchung in präklinischen Studien. Priv.-Doz. Dr. med. habil. Witold Polanski, erfahrener Neurochirurg am Universitätsklinikum Dresden, bringt dabei wertvolle klinische Expertise ein: „Diese Förderung ermöglicht es uns, die Brücke zwischen Grundlagenforschung und klinischer Anwendung zu schlagen. COATARRAY hat das Potenzial, die Leistungsfähigkeit und Haltbarkeit von implantierten Elektrodenarrays signifikant zu steigern – was vor allem für Patientinnen und Patienten von großem Nutzen wäre.“
Bereits in einer frühen Phase des Projekts werden Marktpotenziale analysiert und regulatorische Anforderungen geprüft. Dabei unterstützen Expertinnen und Experten aus dem Regulatory Affairs Office des EKFZ für Digitale Gesundheit. Gemeinsames Ziel ist es, neue Medizinprodukte möglichst rasch in die klinische Anwendung zu bringen. Neben den regulatorischen Vorgaben werden auch potenzielle Patente und eine spätere Kommerzialisierung frühzeitig berücksichtigt. Unterstützung in diesem Bereich leistet das TUD|Excellence Center for Innovation, Transfer and Entrepreneurship (TUD|excite). Das Schweizer Start-up Neurosoft Bioelectronics wird einige der Elektrodenarray-Designs liefern, an denen die Beschichtung getestet wird.
„Ich bin dankbar für die Möglichkeit, unsere translationale Forschung auf dem Gebiet der Bioelektronik durch die Förderung des ERC weiter vorantreiben zu können. Unser Ansatz könnte nicht nur bestehende neuro-prothetische Systeme verbessern, sondern auch völlig neue Behandlungsmethoden ermöglichen. Ich hoffe, dass unser Projekt dazu beiträgt, die Lebensqualität von Patientinnen und Patienten in Zukunft nachhaltig zu verbessern“, sagt Professor Minev.
Durchgeführt wird das Projekt in Zusammenarbeit zwischen dem EKFZ für Digitale Gesundheit, der Klinik für Neurochirurgie am Universitätsklinikum Dresden sowie mit Unterstützung des TUD|Excellence Center for Innovation, Transfer and Entrepreneurship (TUD|excite). Das Projekt wird über einen Zeitraum von 18 Monaten mit einer Summe von 150.000 Euro gefördert.
Zur Person
Professor Ivan Minev ist seit Juni 2023 Professor für Electronic Tissue Technologies an der Medizinischen Fakultät der TU Dresden. Die Professur wurde gemeinsam vom Leibniz-Institut für Polymerforschung (IPF) und dem EKFZ für Digitale Gesundheit in Dresden eingerichtet. Zuvor hatte Ivan Minev die Professur für Intelligent Healthcare Technologies an der University of Sheffield (UK) inne. Von 2016 bis 2019 war er Forschungsgruppenleiter am Biotechnologischen Zentrum BIOTEC der TUD. Zwischen 2012 und 2016 forschte er als Postdoc am Zentrum für Neuroprothetik des Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne (EPFL) an der Entwicklung weicher Implantate für das Nervensystem. Seine Promotion schloss er 2012 an der University of Cambridge (UK) ab.
Über die ERC Proof of Concept Grants
Der Proof of Concept (PoC) Grant ist eine Förderlinie des Europäischen Forschungsrats (ERC), die zusätzlich zu den Hauptförderlinien (Starting, Consolidator, Advanced und Synergy Grant) vergeben werden kann. Sie richtet sich ausschließlich an Forschende, die bereits einen ERC-Grant innehaben und nun das kommerzielle oder gesellschaftliche Potenzial ihrer Pionierforschungsprojekte erkunden möchten. PoC-Grants sind mit 150.000 Euro für maximal 18 Monate dotiert. Die Förderung ist Teil des EU-Rahmenprogramms für Forschung und Innovation „Horizon Europe“. In der letzten Runde des ERC PoC Förderwettbewerbs 2024 werden 134 Projekte unterstützt. Damit beläuft sich die Gesamtzahl der im Rahmen des Arbeitsprogramms 2024 vergebenen Förderungen auf 245 Projekte im Wert von 36,75 Millionen Euro.
Else Kröner Fresenius Zentrum (EKFZ) für Digitale Gesundheit
Das EKFZ für Digitale Gesundheit an der TU Dresden und dem Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden wurde im September 2019 gegründet. Es wird mit einer Fördersumme von 40 Millionen Euro für eine Laufzeit von zehn Jahren von der Else Kröner-Fresenius-Stiftung gefördert. Das Zentrum konzentriert seine Forschungsaktivitäten auf innovative, medizinische und digitale Technologien an der direkten Schnittstelle zu den Patientinnen und Patienten. Das Ziel ist dabei, das Potenzial der Digitalisierung in der Medizin voll auszuschöpfen, um die Gesundheitsversorgung, die medizinische Forschung und die klinische Praxis deutlich und nachhaltig zu verbessern.
Kontakt
EKFZ für Digitale Gesundheit | Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Anja Stübner und Dr. Viktoria Bosak
Tel.: +49 351 – 458 11379
http://www.news.ekfz@tu-dresden.de
http://digitalhealth.tu-dresden.de
Prof. Dr. Ivan Minev (links) und PD Dr. med. habil. Witold Polanski (rechts).
Anja Stübner
EKFZ
Criteria of this press release:
Journalists, Scientists and scholars
Biology, Electrical engineering, Medicine
transregional, national
Contests / awards, Science policy
German
Prof. Dr. Ivan Minev (links) und PD Dr. med. habil. Witold Polanski (rechts).
Anja Stübner
EKFZ
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