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Einleitung: Für die Funktion von Cochlea Implantaten spielt der anatomische Abstand zwischen Elektrodenkontakten und den zu stimulierenden Spiralganglienneuronen eine entscheidende Rolle. Sowohl die Frequenzselektivität als auch der Energieverbrauch werden durch den Abstand negativ beeinflusst. Ein direkter Kontakt zwischen Neuron und Elektrode soll durch die biologische Stimulation und Leitung des Neuritenwachstums auf den Elektrodenträger erreicht werden.

Methoden: Die Induktion des Neuritenwachstum wurde zunächst in vitro in einem Maus-Spiralganglion Explantat-Kultur untersucht. Eine geeignete 3-D Nanomatrix zur Überbrückung des Neuritenwachstums wurde unter Verwendung eines von Laminin stammenden bioaktiven Epitopes biofunktionalisiert und mit dem Nervenwachstumsfaktor BDNF versehen. Bei der in vivo Prüfung wurde ein Vier-Kanal-Cochlea-Implantat in die mit BDNF beladene Nanomatrix der Meerschweinchen Cochlea implantiert und Messungen von elektrisch evozierten Summenaktionspotentialen (eCAP) durchgeführt.

Ergebnisse: Die Nanomatrix-BDNF-Behandlung führte zu erhöhten eCAP Amplituden, einer verbesserter Schwelle und einen erweiterten Dynamikbereich im Vergleich zur unbehandelten gehörlosen Kontrolle. Die histologische Aufarbeitung zeigte Neuritenwachstum der Spiralganglien in der Scala tympani in Richtung zum Cochlea-Implantat, in einzelnen Fällen auch direkt auf das Implantat.

Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse zeigen, dass das ein biologisches Konzept der Überbrückung des anatomischen Spalts zwischen der Elektrode und den Nervenfasern zur Verbesserung der Stimulationsparameter experimentell mit der Kombination einer Nanomatrix zur Leitung von Neuriten und einer geeigneten neurotrophen Substanz realisiert werden kann.

Der Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an.