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Einleitung: Die optische Stimulation des Hörsystems ist eine vielversprechende Alternative zu den klassischen Stimulationsstrategien. Ein zentraler Schwerpunkt unserer Arbeitsgruppe ist es, die Sicherheit der optoakustischen Stimulation zu überprüfen, um den Schritt in Richtung Entwicklung einer neuen Generation von Hörsystemen gehen zu können. Ziel folgender Untersuchungen war es daher, die Effekte unserer Bestrahlungsparadigmen, basierend auf der Stimulation mit Nanosekunden-Pulsen mit grünem Laserlicht, auf das Trommelfellgewebe sowie das Hörvermögen von Mäusen zu untersuchen um somit die Biokompatibilität der optoakustischen Stimulation zu beurteilen.

Methode: Das Trommelfell von anästhesierten CBA/J Mäusen wurde für 2 Minuten bei einer Laserpulsrate von 50kHz und einer Lasermodulationsrate von 1kHz mit mittleren Laserleistungen von jeweils 50 mW, 89 mW, 99 mW und 125 mW an einem Ohr bestrahlt. Das kontralaterale Ohr diente als Kontrolle. Eine Mausgruppe erhielt die Bestrahlung am Umbo, eine weitere an der Pars Tensa. Auditorische Hirnstammpotentiale wurden jeweils vor und nach der Bestrahlung abgeleitet. Nach Beendigung des Versuches wurden die Felsenbeine explantiert und aus ihnen die Trommelfelle als whole-mount Präparate extrahiert. Fluoreszenzmikroskopische Untersuchungen mittels Annexin-V, Ethidiumhomodimer-III und Hoechst33342 gaben Aufschluss über die Entstehung von Apoptose- und Nekrosearealen in dem bestrahlten Gebiet.

Ergebnisse: Bei 50 mW mittlerer Laserleistung (MLL) konnte kein Effekt der Bestrahlung auf die Viabilität des bestrahlten Gewebes festgestellt werden. Bei 89 mW MLL zeigten sich erste Nekroseareale, welche mit steigender MLL in ihrem Umfang deutlich zunahmen. Die unbestrahlte Kontrolle zeigte keine Nekrosezone. Die Hörschwellen unmittelbar nach Bestrahlung stiegen um maximal 10 dB SPL an, ohne Tendenz einer Steigerung mit höheren Laserleistungen. Gleiches gilt für die Amplitude und Latenz der Welle I.

Schlussfolgerung: Die optische Stimulation mittels 532nm Laserpulsen scheint bis 50 mW biokompatibel und sicher im Mausmodell am Trommelfell angewendet werden zu können. Um die optoakustische Stimulation in einer neuen Generation von Hörsystemen anwenden zu können sind weitere Untersuchungen zur Optimierung der verwendeten Wellenlänge und Pulsdauer nötig, welche Gegenstand unserer derzeitigen Analysen sind.