All posts by : Karin Janz

Hintergrund

Ein Cochlea-Implantat (CI) ist eine etablierte und effektive elektronische Hörprothese, welche bei angeborener und erworbener Taubheit eingesetzt wird. Sie ermöglicht Sprache zu verstehen und in einigen Fällen sogar Musik zu hören.

Trotz vieler Weiterentwicklungen auf dem Gebiet der Cochlea-Implantate, gibt es präoperativ (vor der Implantation) noch immer keinen verlässlichen prognostischen Indikator, welcher den Nutzen eines geplanten Implantates abschätzen lässt. Während drei Viertel der implantierten Patienten vom Implantat deutlich profitieren, können die Erwartungen bezüglich Sprachverständnis bei einem Viertel nicht erreicht werden. Aufgrund fehlender prognostischer Parameter müssen sich Implantat-Kandidaten für den chirurgischen Eingriff entscheiden, ohne Gewissheit über das postoperative Resultat punkto Gehör zu haben. Es mehren sich die Hinweise, dass die unterschiedlichen Hörresultate nach Implantation auf Hirnveränderungen zurückzuführen sind. Die Reorganisation zentraler Hörbahnen beeinflusst dabei den zu erwartenden Nutzen eines CI massgeblich.

Forschungsprojekt

In unserem Forschungsprojekt «Postoperatives Sprachverständnis nach Cochlea-Implantation» möchten wir Hirnaktivierungsmuster bei CI-Kandidaten und -Trägern messen. Dazu wird die Technik der funktionellen Nahinfrarot-Spektroskopie (fNIRS) verwendet. Dabei wird nah-infrarotes Licht ins Schädelinnere gestrahlt und dadurch die Aktivierung der Hirnrinde dargestellt (Abbildung 1). Die Technologie bietet sich für die Aufzeichnung funktioneller Hirn-Netzwerke bei CI-Kandidaten und -Trägern geradezu an. Die Methode ist nicht-invasiv, kompatibel mit dem Implantate-Magneten, läuft geräuschlos und kann in jedem Alter (auch bei Kleinkindern) angewandt werden.

Ziel und Relevanz

Ziel unseres Forschungprojekts ist die Identifikation von prognostischen Indikatoren (Biomarkern), welche eine verlässliche Abschätzung des Nutzens eines geplanten Cochlea-Implantates erlauben. Die Identifizierung zuverlässiger Biomarker wird i) unser Verständnis für die prothetische Hörversorgung verbessern, ii) die Patientenauswahl für ein geplantes Implantat optimieren, iii) die präoperative Beratung von Implantat-Kandidaten vereinfachen, iv) die Bestimmung der Implantationsseite im Falle einer einseitigen Operation massgeblich mitbestimmen und v) die Überwachung der postoperativen Rehabilitation verbessern.

Unterstützung durch die UniBern Forschungsstiftung

Durch die Unterstützung der UniBern Forschungsstiftung konnten wir zwei fNIRS-Mess-Kappen erwerben, welche für die funktionellen Hirnmessungen verwendet werden (Abbildung 2) Die beiden Messkappen sind bereits in regem Gebrauch.

Forschungsteam Auditory Objective Measures

PD Dr. med. Stefan Weder arbeitet an Universitätsklinik für Hals-, Nasen- und Ohrenkrankheiten (HNO), Kopf- und Halschirurgie am Inselspital Bern und ist gleichzeitig Forschungs-Teamleiter «Auditory Objective Measures» am ARTORG Zentrum der Universität Bern. Sein Forschungsteam beschäftigt sich mit der Identifizierung objektiver Biomarker, welche die Integrität und Funktion des auditorischen Systems (vom Innenohr bis zur Hirnrinde) anzeigen. Zudem wird am Verständnis und der Optimierung von Hörergebnissen bei hörgeschädigten Patienten und CI-Trägern geforscht.

PD Dr. med. Stefan Weder

www.artorg.unibe.ch

www.hno.insel.ch

The work of our group is focused on the synthesis, in vitro and in vivo evaluation of trithiolato-bridged dinuclear ruthenium(II)-arene compounds as well as on the investigation of their interactions with cellular targets and of their mechanism(s) of action. Some of our compounds have very promising cytotoxic anticancer and antiparasitic activities, and we expect that some of these compounds will be able to enter preclinical tests in the near future.

It is compulsory for us to determine their possible mechanism of action and their fate in cells in order to identify valuable candidate for pharmacological applications. The determination of various physicochemical parameters is therefore compulsory.

The laboratory devices that we were able to acquire thanks to the UniBern Forschungsstiftungs’ grant, a sophisticated pH-meter, a thermo-controlled shaker and a centrifuge have become essential for us. Since our ruthenium compounds currently synthesized are becoming more and more sophisticated, they require several synthetic steps reactions. Due to high cost of some starting materials, they are available in only limited quantities. The thermo-controlled shaker built-in PID control ensures consistent shaking results and precis temperature control that greatly enhance the stability of the reactions and the overall yields. The centrifuge including spin columns and microliter tubes to sediment particles allows to rapidly and efficiently purify the samples by centrifugation. We can now perform numerous and reliable compulsory tests/assays such as solubility, lipophilicity, or stability in various media and ensure their accuracy and reproducibility. Among other, the specialized pH meter allows to precisely controlling and adapting the pH of the media, for instance to mimic the blood stream (pH ~7.3) or the cytosol of cancer cells (pH ~ 5.5-6).

The team members largely benefit from this new equipment and they have acquired new practical skills related to the realization of specific physicochemical and biochemical experiments.

​
PD Dr. Julien Furrer
Departement für Chemie, Biochemie und Pharmazie
NMR group​

furrer.dcb.unibe.ch

Der Erreger der Malaria wird durch Anopheles-Moskitos auf den Säugerwirt übertragen. Im Säugerwirt entwickelt er sich zunächst in Leberzellen, bevor er dann rote Blutzellen befällt. Erst durch die wiederholte Infektion einer immer grösser werdenden Zahl von roten Blutzellen entwickelt sich die Krankheit Malaria.

Das Labor von Prof. Heussler am Institut für Zellbiologie untersucht die Leberphase des Parasiten und nutzt dazu ein Malaria-Mausmodel. Wenn man die Biologie des Parasiten zu einem frühen Zeitpunkt der Infektion besser versteht, können Massnahmen ergriffen werden, um die Infektion zu stoppen und die Krankheit nicht zum Ausbruch kommen zu lassen.

Da nur einzelne Leberzellen befallen werden, sind wir auf effiziente mikroskopische Analysen angewiesen. Mit der Unterstützung von 15.000 CHF der UniBern Forschungsstiftung konnte ein Nanolive Mikroskop (3D CellExplorer) teilfinanziert werden, das die Untersuchung von lebenden infizierten Zellen erlaubt. So können wir die vollständige Parasitenentwicklung in Leberzellen verfolgen und den Zeitpunkt bestimmen, an dem gezielte genetische Mutationen zur Hemmung der Parasitenentwicklung führen.

Durch das grosse Anwendungsspektrum des 3D CellExplorers ist es auch für andere Forschungsgruppen interessant. Wir haben es deswegen in den Gerätepool des Microscope Imaging Centers (MIC), einer Imaging Plattform der Universität Bern, aufgenommen. Somit können alle Forschenden der Universität Bern vom neuen Mikroskop profitieren.

Prof. Dr. Volker Heussler
Institut für Zellbiologie
Forschungsgruppe Development of Plasmodium parasites in hepatocytes

www.izb.unibe.ch