gms | German Medical Science

83. Jahresversammlung der Deutschen Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie e. V.

Deutsche Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie e. V.

16.05. - 20.05.2012, Mainz

Optische Stimulation der Cochlea – Untersuchungen der Mechanismen an Einzelzellen

Meeting Abstract

Suche in Medline nach

  • corresponding author Alexander Rettenmaier - Medizinische Hochschule Hannover, Hannover
  • Thomas Lenarz - Medizinische Hochschule Hannover, Hannover
  • Günter Reuter - Medizinische Hochschule Hannover, Hannover

Deutsche Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie. 83. Jahresversammlung der Deutschen Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie. Mainz, 16.-20.05.2012. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2012. Doc12hnod509

doi: 10.3205/12hnod509, urn:nbn:de:0183-12hnod5090

Veröffentlicht: 4. April 2012

© 2012 Rettenmaier et al.
Dieser Artikel ist ein Open Access-Artikel und steht unter den Creative Commons Lizenzbedingungen (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.de). Er darf vervielf&aauml;ltigt, verbreitet und &oauml;ffentlich zug&aauml;nglich gemacht werden, vorausgesetzt dass Autor und Quelle genannt werden.


Gliederung

Text

Mittels optisch induzierter Stimulation der Cochlea lassen sich Summenaktionspotentiale, vergleichend den akustisch evozierten Potentialen, erzeugen [1]. Die Idee ist, die Funktion zerstörter äußerer Haarzellen zu ersetzen. Laserpulse lassen sich äußerst ortsgenau und damit aufgrund der Tonotopie der Cochlea frequenzspezifisch applizieren, womit die Einschränkungen gewöhnlicher Hörgeräte, wie auch von Cochlea-Implantaten bei elektrischer Stimulation, überwunden werden können. Um die grundlegenden Mechanismen und Effekte der Zellanregung mittels Laserlicht zu erforschen, wurden Einzelzelluntersuchungen vorgenommen.

Isolierte Zellen der Cochlea sowie transfizierte HEK-hClC-4 Zellen als Modellzellen wurden mit Laserpulsen von 5 ns unter Variation der Laserparameter wie Pulsenergie und Wellenlänge stimuliert und deren Reaktionen per Patch-Clamp-Technik gemessen.

Bestrahlte HEK hClC-4 Zellen zeigen eine signifikante Veränderung ihres Membranpotentials, abhängig von der Wellenlänge und der Pulsenergie des verwendeten Laserlichts sowie von der Depolarisation der Zelle. Diese Reaktion ist eindeutig zurückzuführen auf den Laserpuls und zeigt sich in den Voltage-Clamp-Messungen als Stromaussschlag mit einer Anstiegszeit von etwa 100 µs. Die Wellenlängenabhängigkeit der Zellreaktion weist eine gute Übereinstimmung mit dem Absorptionskoeffizienten von Wasser auf.

Die Ergebnisse zeigen Reaktionen auf Zellniveau nach physiologisch relevanter optischer Stimulation. Die Unterscheidung inwieweit es sich um eine optoakustisch oder thermisch induzierte Stimulation oder die Kombination beider Mechanismen handelt, ist noch zu klären.

Unterstützt durch: SFB Transregio 37, Georg-Christoph-Lichtenberg-Stipendium


Literatur

1.
Wenzel GI, Balster S, Zhang K, Lim HH, Reich U, Massow O, Lubatschowski H, Ertmer W, Lenarz T, Reuter G. Green laser light activates the inner ear. J Biomed Opt. 2009 Jul-Aug;14(4):044007. DOI: 10.1117/1.3174389 Externer Link