Project

Nieuwe hydrogelgebaseerde, zachte lichtgeleiders voor optische neuromodulatie

Code
11PQX24N
Looptijd
01-11-2023 → 31-10-2027
Financiering
Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek - Vlaanderen (FWO)
Mandaathouder
Onderzoeksdisciplines
  • Medical and health sciences
    • Computational biomodelling and machine learning
    • Neurophysiology
  • Engineering and technology
    • Biomedical image processing
    • Biomedical modelling
    • Biomedical signal processing
Trefwoorden
Zachte golfgeleiders
 
Projectomschrijving

Optische neuromodulatietechnieken, zoals optogenetica en fotofarmacologie, als behandeling van neurologische aandoeningen hebben twee grote voordelen in vergelijking met andere technieken: een zeer hoge spatiotemporele resolutie en celtypespecificiteit. Een hinderpaal voor de toepassing van optische neuromodulatietechnieken is de mechanische mismatch tussen zacht neuraal weefsel en stijve optische probes, die leidt tot een ernstige Foreign Body Reaction, waardoor de werkzaamheid na verloop van tijd afneemt. Hydrogels zijn ideale materialen voor optische probes, aangezien zij stijve kenmerken vertonen in gedehydrateerde toestand, wat wenselijk is voor het implantatieproces, en zachte kenmerken in gehydrateerde toestand, om de Foreign Body Reaction te beperken. In de literatuur zijn alleen hydrogelmaterialen met suboptimale eigenschappen voor deze toepassing gebruikt. Bovendien is in de literatuur slechts één fabricagemethode voor optische hydrogelprobes beschreven, met een ernstig nadeel: deze beperkt de minimaal haalbare probediameter tot 300 µm. In dit project worden nieuwe hydrogelmaterialen ontwikkeld met aangepaste mechanische, optische en biologische eigenschappen voor optische neuromodulatie. Daarna zullen twee nieuwe fabricagemethoden, Two-Photon Polymerization en Self-Written Waveguides, gebruikt worden om hydrogelprobes te ontwerpen. Het effect van de lage stijfheid van de probes op de Foreign Body Reaction zal worden onderzocht tijdens in vivo experimenten.