Projekt „PeTESys“: Forschungsprojekt zur Messung der Gehirnaktivität bei Mensch und Tier

(18.09.2017) EXIST-Forschungstransfer für interdisziplinäres Projekt am Fachbereich Veterinärmedizin der Freien Universität Berlin

Die Neurobiologin Nora de Camp und der Diplom-Ingenieur Jürgen Bergeler planen ein auf Polymer-Elektroden basierendes System zur Messung elektrischer Gehirnaktivität auf den Markt zu bringen.

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert das Projekt „PeTESys“ am Fachbereich Veterinärmedizin der Freien Universität Berlin mit Mitteln aus dem Programm EXIST-Forschungstransfer.

Freie Universität Berlin

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erhalten über eine Laufzeit von zwei Jahren insgesamt rund 900.000 Euro für Produktentwicklung und Markteinführung eines auf Polymer-Elektroden basierenden Systems für die Elektroenzephalografie (EEG).

Das innovative Verfahren soll die kabellose Messung des gesamten Spektrums elektrischer Gehirnaktivität bei Menschen und Tieren ermöglichen. Finanziert wird die Förderung je zur Hälfte aus Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie und des Europäischen Sozialfonds.

Elektroenzephalographie (EEG) ist eine Methode, zur Darstellung der elektrischen Aktivität des Gehirns. Dabei werden die Spannungsschwankungen an der Kopfoberfläche mit Elektroden gemessen und aufgezeichnet, etwa zur Diagnose von Erkrankungen oder für Verhaltensstudien.

Um die notwendige Signalqualität zu erreichen, müssen die Elektroden gut haften und leiten. Verkabelte EEG-Hauben beeinträchtigen aber den Komfort der Patienten und die Untersuchungssituation. Mit leitfähigem Gel befestigte Elektroden sind wiederum sehr störanfällig. Langzeitmessungen sind mit beiden Verfahren kaum möglich.

In der Tiermedizin können EEG-Messungen fast nur an sedierten Tieren vorgenommen werden. Die Beruhigungsmittel beeinflussen jedoch das Ergebnis und die Diagnostik.

PeTESys löst das Problem mit einer lichthärtenden Kunststoff-Elektrode, die in flüssigem Zustand platzsparend und geschützt unter den Haaren auf der Kopfhaut angebracht und schmerzfrei wieder entfernt werden kann.

Auch für das Erfassen, Übertragen und Verarbeiten der Signale hat das Team neue Hard- und Software-Lösungen entwickelt, sodass erstmals mehrkanalige und über einen großen Frequenzbereich gemessene EEG-Ableitungen kabellos per Funk übertragen und beispielsweise in der Telemedizin genutzt werden können.

Die Neurobiologin Nora de Camp und Jürgen Bergeler, Diplom-Ingenieur für Mikroelektronik, waren bereits an der Entwicklung eines EEG-Systems beteiligt, das im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekts „Tenecor“ zur Überwachung von Frühgeborenen an der Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz entstanden ist.

Wissenschaftliche Unterstützung für ihr EXIST-Projekt erhält das Team nun am Institut für Tierschutz, Tierverhalten und Versuchstierkunde der Freien Universität Berlin. Mentorinnen sind die Institutsleiterin Professorin Christa Thöne-Reineke sowie die promovierte Fachtierärztin Mechthild Ladwig-Wiegard.

Begleitet wird das Projekt außerdem von Profund Innovation, der Service-Einrichtung für Wissens- und Technologietransfer in der Abteilung Forschung der Freien Universität.

Ausgehend vom Prototyp will das Team eine Produktpalette für die Anwendung im Tier- und Humanbereich entwickeln und vermarkten. So könnte das EEG-Telemetriesystem etwa künftig Implantate für das Langzeit-Monitoring von Epilepsiepatienten ersetzen.

Im Rahmen des Programms EXIST-Forschungstransfer werden herausragende forschungsbasierte Gründungsvorhaben unterstützt, die mit aufwendigen und risikoreichen Entwicklungsarbeiten verbunden sind.

Am Fachbereich Veterinärmedizin der Freien Universität Berlin ist bereits die PerformaNat GmbH erfolgreich mithilfe des EXIST-Forschungstransfers gestartet. In der Ausgründung werden Futtermittelzusatzstoffe entwickelt, die einen positiven Einfluss auf die Tiergesundheit haben.


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