Cochlea-Implantate (CI), die zum Standard in der Versorgung hochgradig schwerhöriger und ertaubter Patient:innen gehören, können auch nach Jahren guter Funktion auf Grund von Korrosionsreaktionen der Platinelektroden versagen. Das Sprachverstehen wird dadurch schlechter und das gelöste Platin kann eine zytotoxische Wirkung auf die Zellen haben. Eine frühzeitige Erkennung von toxischen Prozessen (z.B. Freisetzung von Platin-Ionen) könnte negative Zellreaktionen und somit Schäden im Zielorgan sowie Implantatversagen verhindern.
Ziel des Teilprojekts A05 ist es, die Zuverlässigkeit von CI zu steigern. Ihre Funktionalität als elektrische Implantate soll dabei zugleich als Sensor für diagnostische Zwecke genutzt werden. So können die Einflüsse z. B. der CI-Stimulationsstrategie, der Materialeigenschaften der Elektrode und möglicher Entzündungsprozesse auf den Degradationsprozess untersucht werden.
Die Degradationsprozesse sollen in Abhängigkeit von der Mikrostruktur, dem Grad der Verunreinigungen und der Oberflächenrauheit des Platins mit elektrochemischen Messmethoden wie beispielsweise Cyclovoltammetrie und Impedanzspektroskopie bewertet werden. Der Grad der Zelltoxizität wird in Zellkulturexperimenten mit der „Patch Clamp Technik“ unter verschiedenen Bedingungen untersucht. Um darüber hinaus pathologische Veränderungen in der Perilymphe als Folge von Abbauprozessen festzustellen, werden zusätzliche Goldelektroden als Sensoren integriert, die mit speziellen Beschichtungen versehen werden. Diese sind in der Lage das Platin abzufangen, was sich in einer Veränderung der Impedanz bemerkbar macht. Zukünftig soll ein therapeutisches Implantat Entzündungen und kritische Abbauprozesse in einem frühen Stadium erkennen und durch eine rechtzeitige Reaktion die elektrische Stimulationsstrategie des CI selbstständig anpassen.