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86th Annual Meeting of the German Society of Oto-Rhino-Laryngology, Head and Neck Surgery

German Society of Oto-Rhino-Laryngology, Head and Neck Surgery

13.05. - 16.05.2015, Berlin

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Flexibles Carbon Nanotube basiertes Elektrodenmaterial zur Anwendung in Cochlea Implantaten

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  • corresponding author Katharina Tegtmeier - Medizinische Hochschule Hannover, Hannover
  • Felix Golly - Medizinische Hochschule Hannover, Hannover
  • Thomas Lenarz - Medizinische Hochschule Hannover, Hannover
  • Theodor Doll - Medizinische Hochschule Hannover, Hannover

Deutsche Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie. 86. Jahresversammlung der Deutschen Gesellschaft für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde, Kopf- und Hals-Chirurgie. Berlin, 13.-16.05.2015. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2015. Doc15hnod504

doi: 10.3205/15hnod504, urn:nbn:de:0183-15hnod5045

Published: March 26, 2015

© 2015 Tegtmeier et al.
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Einleitung: Mit bis zu 22 Elektrodenkontakten stimulieren Cochlea Implantate (CI) ca. 3.400 Haarzellbündel im Innenohr. Aufgrund der hierdurch bedingten geringen Ortsauflösung ist ein Ziel der Forschung im Bereich CIs, die Anzahl an Elektrodenkontakten zu erhöhen, ohne jedoch die Steifigkeit der Elektrode negativ zu beeinflussen. Um einen flexiblen Elektrodenschaft zu ermöglichen, werden Carbon Nanotubes (CNTs) als leitender Füllstoff vermischt mit Silikon verwendet, um deren gute elektrische Leitfähigkeit, sowie die guten Wechselwirkungen mit Neuronen zu nutzen. Durch den Mischprozess sind die CNTs vollständig mit Silikon ummantelt und zum Zellinterface isoliert.

Methoden: Um die Bulkleitfähigkeit des CNT-Silikons zu optimieren werden unterschiedliche CNTs sowie mechanische und Ultraschallmischverfahren verwendet. Die Homogenität des Materials wird mittels Rasterkraftmikroskopie untersucht, die Auswirkungen auf den Bulk durch Leitfähigkeitsmessungen. Da geringe Oberflächenimpedanzen am Zellinterface wünschenswert sind, werden verschiedene Ätzverfahren eingesetzt um die Silikonschicht auf den CNTs zu verringern. Elektrochemische Impedanzmessungen geben Aufschluss über den Erfolg der Ätzverfahren.

Ergebnisse: Durch eine homogene Verteilung der CNTs wird die Bulkleitfähigkeit im Material erhöht. Verschiedene Ätzverfahren führen zu einer Verringerung der isolierenden Silikonschicht auf den CNTs. In Abhängigkeit von der Ätzdauer ist eine Verringerung der Impedanzen an der Elektrodenoberfläche auf 1,3 x 104 Ωmm2 zu verzeichnen.

Schlussfolgerung: Die Nutzung des Materials in verschiedenen Anwendungen, unter anderem als Interface zu den Neuronen in Dünnfilmelektroden, ist möglich. Die Verwendung als eigenständiges Elektrodenmaterial erfordert weitergehende Arbeiten.

Unterstützt durch: Diese Arbeit wurde unterstützt von der Deutschen Forschungsgemeinschaft, Exzellenzcluster “Hearing4all“ und dem niederösterreichischen Life Science Grants LS 010-017.

Der Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an.