Mikro-Strukturmechanik des Corti-Organs

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Hans-Jürgen Hardtke
• Subject Area: Fluid Mechanics
• Term: from 2005 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5453657

Modelle auf der Ebene des Corti-Organs sind das Bindeglied zwischen Modellen der Gesamtcochlea zur Beschreibung der Wellenausbreitung und der tonotopischen Abbildung1 auf der Basilarmembran und Modellen der Stereozilien zur Beschreibung der elektromechanischen Transduktion2. Sie stellen auch in Bezug auf die geometrische Dimension eine Zwischenstufe zwischen den anderen beiden Modellstufen dar.Im Bereich des Corti-Organs erfolgt die Umsetzung der Fluid-Struktur Schwingungen in Nervenimpulse. Die hierbei ablaufenden mechanischen und elektrochemischen Vorgänge sind im Detail noch nicht erklärt, z.B. die Anregungsmechanismen der inneren Haarzellen. Weitere, diesen Bereich betreffende wichtige medizinische Fragestellungen sind die biomechanischen Schädigungsmechanismen der Haarzellen und Stereozilien.Das Ziel dieses Teilprojektes ist es, ein universelles, d.h. parametrisches Modell des Corti-Organs zu erstellen, welches relevante Fluid-Struktur-Wechselwirkungen einschließt und geeignet ist, Detailinformationen zur Mikromechanik der Stereozilienauslenkungen zu liefern. Wegen der Komplexität des Problems wird eine Hierarchie von Einzelmodellen konzipiert und aufgebaut. Diese Hierarchie beginnt mit Einzelzellenmodellen zur Ersatzmaterialfindung und endet über die Zwischenstufen Zellgruppenmodell und Stereozilienbündelmodelle mit einem Corti-Organ- Sektormodell.Die praktische Anwendung des Simulationsmodells des Corti-Organs und die Durchführung und Auswertung von Parameterstudien sind ein Hilfsmittel zur Analyse und Interpretation typischer Krankheitsbilder des Innenohres.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Persons: Matthias Bornitz; Privatdozent Dr.-Ing. Rolf Schmidt