Neuer Chip kommuniziert mit lebendem Zellgewebe

Infineon (Börse Frankfurt: IFX) hat in Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-Institut durch einen neu entwickelten Bio-Sensorchip direkten Kontakt zu lebenden Nervenzellen hergestellt. Der ,,Neuro-Chip“ nehme elektrische Signale von lebenden Nervenzellen und Zellverbänden auf, verarbeite sie und gebe sie an ein Computersystem weiter, erklärte das Unternehmen.

Damit soll der Neuro-Chip Forschern neue Einblicke in die biologische Funktion von Nervenzellen, von biologischen neuronalen Netzen und Hirngewebe ermöglichen. In der zellgestützten Medikamentenentwicklung würden effiziente Tests zur Wirkung von Medikamenten auf lebende Zellen machbar.

Der Neuro-Chip integriert laut Infineon auf einer Fläche von einem Quadratmillimeter 128 mal 128 Sensoren. Unter jedem Sensor seien hochempfindliche elektronische Schaltungen eingebaut, mit denen die extrem schwachen elektrischen Signale der Nervenzellen verstärkt und aufbereitet würden. Die zu untersuchenden Nervenzellen würden direkt auf dem Sensorfeld am Leben gehalten und könnten dort wieder zu neuronalen Netzen zusammenwachsen.

Die Sensordichte des jetzt vorgestellten Neuro-Chips sei fast 300 mal größer als die konkurrierender Systeme, die beispielsweise auf Glas aufgedampfte Metallbahnen zur Kontaktierung von Nervenzellen einsetzen. Der Durchmesser von Nervenzellen liege zwischen zehn und 50 Mikrometern. Da der Abstand zwischen den einzelnen Messpunkten auf dem Neuro-Chip nur acht Mikrometer betrage, könnten die Nervenzellen an beliebigen Positionen des Sensorfeldes ohne die Probleme der derzeit gängigen Systeme bei der Kontaktierung aufgebracht werden. Jede Nervenzelle werde damit von mindestens einem Sensor kontaktiert.

Infineon hat für den Chip Schaltungen entwickelt, die Messung und Beobachtung der extrem kleinen Zellsignale erlauben sollen: Es handelt sich dabei um Spannungsänderungen, deren Spitzenwerte je nach Zelltyp zwischen 100 Mikrovolt und fünf Millivolt ausmachten. Wesentlicher Bestandteil dieser Schaltungstechnik sei eine speziell auf diese Anwendung zugeschnittene Kalibriertechnik, bei der sich der Chip periodisch zwischen den Messungen selbst abgleiche.

Kontakt: Infineon Technologies, Tel.: 01802/000404 (günstigsten Tarif anzeigen)