Entwicklung von beidseitigen Schaftelektroden und Integration von Stimulations/Ableitelektronik

• Antragsteller: Professor Dr. Wilfried Mokwa
• Fachliche Zuordnung: Mikrosysteme
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 143690810

Dieser Forschungsantrag ist eine Fortsetzung der Arbeiten des IWE 1 im Projekt BIMEA. Erstes Ziel des hier beantragten Forschungsvorhabens ist die Entwicklung von beidseitigen penetrierenden Schaftelektroden. Im ersten Bewilligungszeitraum des BIMEA-Projekts wurde ein dreidimensionales Mikroelektroden-Array zur Stimulation von Nervenzellen und zur Ableitung neuronaler Aktivität in der Retina entwickelt. Dieses Array ist aus einzelnen Basisstrukturen mit bis zu vier Schäften zusammengesetzt, auf die sich die Mikroelektroden befinden. Die Schäfte ermöglichen eine Penetrierung der Retina und so jeweils eine zweidimensionale elektrische Stimulation bzw. Registrierung. Die Elektroden befinden sich bisher nur auf der Schaftvorderseite. Im dreidimensionalen Array ist die Elektrodenseite des einen Schaftes gegen die Rückseite des anderen Schaftes gerichtet. Deshalb ist eine direkte Stimulation bzw. eine Ableitung zwischen zwei gegenüberliegenden Schäften nicht möglich. Durch Implementierung zusätzlicher Rückseitenelektroden soll diese Möglichkeit geschaffen werden.Ein weiteres Ziel des Forschungsprojektes ist die hybride Integration des im ersten Bewilligungszeitraum entwickelten Stimulationschips und Ableitchips (Antrag B, Grabmaier/Kokozinski) zu Beginn der Fortsetzungsphase. Diese sollen auf den PCB-Träger der dreidimensionalen Arrays aus der ersten Projektphase integriert werden. Dieses Array soll dann elektrisch in Ringerlösung charakterisiert werden und dann den beteiligten Medizinbern und Biologen zur Verfügung gestellt werden.Im Rahmen dieses Fortsetzungsantrags entwickelt EBS einen Chip, der die vollständig integrierte Elektronik (Stimulation und Ableitung) implementiert hat. Dieser Chip steht in einer späteren Projektphase zur Verfügung und soll dann auf eine zweidimensionale Basisstruktur mit vier Schäften integriert werden. Nach dem elektrischen Test dieser Systeme in Ringerlösung werden sie an die Projektpartner für biologische Experimente übergeben. Darüber hinaus sollen für die Arbeiten der beteiligten Mediziner und Biologen verschiedene Versionen mit dreidimensionalen Mikroelektrodenarrays aus der ersten Projektphase gefertigt und zur Verfügung gestellt werden

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen