Projekte

Carbon Nanotube (CNT) Elektrode auf Quarzglas

Carbon Nanotube (CNT) Elektrode auf Quarzglas

Nanoröhrchen für die Neurotechnologie

Mit Elektroden aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen sollen in Neuroimplantaten Nervensignale gemessen und stimuliert werden.

Projektname: CNT Implantat
Carbon-Nanotube-Elektroden auf mikrosystemtechnischen Implantatkomponenten für Neuromonitoring und -stimulation
Projektleiter: Dr. Alfred Stett
Geldgeber: Baden-Württemberg Stiftung
Projektträger: VDI TZ, Düsseldorf
Laufzeit von: 01.11.2009
Laufzeit bis: 31.12.2011

Die Herstellung von Neuroimplantaten mit Mikroelektroden, die sich gleichermaßen für die langzeitsichere Messung und für die Stimulation der Nervenzellaktivität eignen, ist bislang nicht befriedigend gelungen. Ein neuer Lösungsansatz für die Neurotechnologie wird im Verbundprojekt CNT Implantat verfolgt: die Entwicklung von Carbon-Nanotube-Elektroden (Carbon-Nanotube, kurz CNT: Kohlenstoff-Nanoröhre) auf flexiblen Polymersubstraten.

Beschreibung

Für die Diagnose, Therapie, Rehabilitation und Überwachung bei Störungen des zentralen Nervensystems, z. B. bei Epilepsie oder Schlaganfall, werden aktive Mikroelektroden-Implantate entwickelt und teilweise schon eingesetzt. Von diagnostischer und therapeutischer Relevanz ist neben der Erfassung von Hirnaktivität und elektrischen Stimulation cerebraler Strukturen auch die Detektion biochemischer Größen ("Hirnchemie"). Aus klinischer Sicht ist hierbei auch eine dauerhafte Implantation der Mikroelektroden wünschenswert.
Die Herstellung eines Mikroelektroden-Implantates mit für alle Zwecke geeigneten Elektroden, welches die erforderliche Langzeitstabilität aufweist, ist jedoch ein bisher nicht befriedigend gelöstes Problem. Ein neuer Lösungsansatz wird im Verbundprojekt CNT Implantat verfolgt: die Entwicklung von Carbon-Nanotube-Elektroden (Carbon-Nanotube, kurz CNT: Kohlenstoff-Nanoröhre) auf flexiblen Polymersubstraten.
Kohlenstoff eignet sich aufgrund seiner Biokompatibilität und chemischen Inertheit hervorragend für biomedizinische Langzeitanwendungen und CNT sind eine vielversprechende Alternative zu herkömmlichen Metallelektroden.
Das Forschungsvorhaben zielt auf die maßgeschneiderte Synthese von CNTs mit gerichtetem Wachstum ab. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Prozessentwicklung für die Synthese bei niedrigen Temperaturen aufgrund der Temperaturempflindlichkeit der Polyimidsubstrate. In den Routineprozessen der CNT-Synthese sind Abscheidetemperaturen oberhalb 600°C üblich. Im Projekt CNT-Implantat werden Abscheidetemperaturen < 350°C erreicht.

Projektpartner

  • Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik (IWM), Freiburg
  • Institut für Angewandte Physik der Universität Tübingen (IAP)
  • Neurologische Klinik der Universität Tübingen

zurück