• Elektrophysiologie
    Elektro- physiologie
    Messen, wie Nervenzellen miteinander kommunizieren
     
  • Histologie
    Histologie
    Gewebeschnitte geben einen Einblick in den zellulären Aufbau des Gehirns
     
  • Magnetresonanztomographie (MRT)
    MRT
    Anatomische Bildgebung von Gewebekontrasten
     
  • Funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT)
    fMRT
    Dem Gehirn bei der Arbeit zuschauen
     
  • Magnetresonanz-Spektroskopie (MRS)
    MRS
    Messung bestimmter Substanzen im Gehirn
     
  • Medizinische Eingriffe bei Versuchstieren
    Medizinische Eingriffe
    Operationen werden nur unter Vollnarkose durchgeführt
     
  • Implantat-Technologie
    Implantate
    Es werden nur bioverträgliche Implantate aus Titan oder Spezialkunststoff verwendet
     
  • Alternativmethoden
    Alternativen
    Möglichkeiten und Grenzen von Alternativ-Methoden zu Tierversuchen
     
Seite drucken    

Implantat-Technologie

Für Experimente bei denen die Gehirnaktivität mittels kleiner Sonden gemessen wird, ist es notwendig, dem Versuchstier einen Kopfhalter und einen kleinen Zugang zum Gehirn, eine sogenannte Ableitkammer zu implantieren. Diese Operation findet unter Vollnarkose und humanmedizinischen Standards statt. Sobald das Implantat in den Knochen eingewachsen ist, beeinträchtigt es den Affen nicht mehr. Wie ein gewöhnliches Körperteil bezieht das Tier es in sein Pflegeschema mit ein.

Obwohl die heutigen Implantate bereits jetzt schon sehr gut vom Gewebe akzeptiert werden, konzentriert sich unsere Arbeitsgruppe weiterhin auf eine konstante Verbesserung der Implantate wie auch der Operationstechniken.

Damit der Abheilungsprozess beschleunigt wird, passen wir die Implantate möglichst spezifisch an die individuelle Schädelform des Tieres an. Dafür rekonstruieren wir die genaue dreidimensionale Anatomie der Schädeloberfläche mithilfe von Magnetresonanztomographie-Aufnahmen in einem aufwändigen Prozess am Rechner. Das jeweilige Implantat wird genau an diese Form angepasst und mittels CNC-Frästechnik gefertigt. Die Oberflächen der Titan-Implantate werden anschließend mit Hydroxylapatit beschichtet, das ein Bestandteil der natürlichen Knochensubstanz ist. Auf diese Weise ist es uns gelungen, Implantate herzustellen, die nicht vom Körper abgestoßen, sondern vollständig in die Knochenstruktur des Schädels integriert werden.
Rhesusaffe mit Titanimplantat in seinem Stuhl. Quelle: Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik.
Rhesusaffe mit Titanimplantat in seinem Stuhl. Quelle: Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik.
Rhesusaffe mit Titanimplantat  in seinem Stuhl. Quelle: Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik.
Rhesusaffe mit Titanimplantat in seinem Stuhl. Quelle: Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik.
Für Tierversuche im Magnetresonanztomographen dürfen keine Metallteile verwendet werden. Diese würden das Magnetfeld stören. Daher setzen wir bei diesen Untersuchungen nichtmetallische Implantate aus bioverträglichem Spezialkunststoff ein. Er wird auch in der Humanmedizin verwendet und besteht auf der Basis von PEEK (Polyetheretherketon). Die Abheilung der PEEK-Implantate ist zwar ähnlich gut wie die der Titanimplantate, allerdings gab es bis vor kurzem kein Verfahren, um den Kunststoff mit Hydroxylapatit zu beschichten. Im Frühjahr 2008 ist uns in Zusammenarbeit mit einer Medizintechnikfirma ein Durchbruch gelungen: Das erste mit Hydroxylapatit überzogene PEEK-Implantat wurde einige Monate später im Beisein eines Fernsehteams des ZDF eingesetzt. Der Abheilungsprozess der Operationsnarbe ist optimal verlaufen und gleicht nun der von Titanimplantaten.

Durch diese Innovationen hat sich zusammen mit einer verbesserten Nahttechnik (intrakutan) die Zeit, welche die Tiere in einem speziellen OP-Nachsorgestuhl verbringen mussten, von etwa zehn Tagen auf anderthalb bis drei Tage verkürzt.