uni'alumni 2012

Porträt Schnitt eines Gehirns auf einem Mikroelek troden-Array: Die Forscher reizen ver- schiedene Bereiche und messen, wie die Nervenzellen darauf reagieren. Es ist eine lange Ereigniskette im Gehirn, an deren Ende ein epileptischer Anfall steht. Wo durch und warum dieser ausgelöst wird, will Prof. Dr. Ulrich Egert herausfinden. Gemeinsam mit seinem Team beobachtet und aktiviert er an seinem Lehrstuhl für Biomikrotechnologie am Institut für Mikrosystemtechnik (IMTEK) der Universität Frei burg Nervennetzwerke in Zellkulturen. Das Ziel: die Netzwerke der Zellen zu bestimmten Aktivi täten anzuregen beziehungsweise in einem gewis sen Zustand zu halten, damit epileptische Anfälle nicht auftreten. „Wir arbeiten in unserem Labor in vitro, am Men schen sind diese Untersuchungen nicht möglich“, erklärt der Freiburger Professor. „Aber die Ereig nisse, die wir in der Zellkultur beobachten, sind eine Abstraktion der Mechanismen im Gehirn und folgen den gleichen Prinzipien.“ Für diese Unter suchungen wird auf Mikroelektroden-Arrays ein Netzwerk von Nervenzellen erschaffen, das als Modell für Vorgänge im Gehirn dient. Mikroelek troden-Arrays sind Chips mit einer Vielzahl von Elektroden und einer speziell beschichteten Ober fläche, auf der die Nervenzellen gut anwachsen können. Übergangsprozesse untersuchen und steuern Damit kann Egert die Ereigniskette, die diese Netzwerke in verschiedene Aktivitätszustände führt, in ihren kleinsten Schritten beobachten. Me diziner hingegen sehen nur das Ende dieser Kette: den Anfall selbst. Das stellt beim Verständnis und bei der Bekämpfung der Ursachen – nicht nur von Epilepsie – ein Problem dar. Die Mechanismen, die während eines Anfalls im Gehirn ablaufen, unter scheiden sich von den Abläufen davor. Kritisch innerhalb der Ereigniskette ist der Übergang zum Anfall. Der Freiburger Wissenschaftler und sein Team untersuchen diese Übergangsprozesse und versuchen Wege zu finden, um diese zu steuern. Egert ist seit 2008 Professor in Freiburg. Von Haus aus ist er jedoch kein Mikrosystemtechniker, wie seine Zuordnung zum IMTEK vermuten lässt: Er wurde in Biologie promoviert und habilitiert. Für seine neurowissenschaftliche Forschung arbeitet der 51-Jährige an der Entwicklung neuer Mikro elektroden-Arrays mit und optimiert deren Einsatz. Mit diesem fachlichen Schwerpunkt besetzt der Biomikrotechnologe eine wichtige Nahtstelle zwi schen Biologie, Medizin und Technik. Autonome Implantate verhindern Anfälle Zur Weiterentwicklung neuer Werkzeuge koope riert Egert mit seinen Kolleginnen und Kollegen aus den technischen Disziplinen. Außerdem arbei tet er eng mit den technischen und medizinischen Fachbereichen des Bernstein Center Freiburg für theoretische Neurowissenschaften und Neurotech nologie zusammen und ist an der Planung des be antragten Exzellenzclusters BrainLinks – BrainTools beteiligt. Dort sollen in Zukunft Implantate zur Behandlung neurologischer Krankheiten wie Epilep sie entwickelt werden, die Patienten ins Gehirn eingesetzt werden, dort selbstständig reagieren und sich selbst mit Energie versorgen. Annette Kollefrath-Persch » www.brainlinks.uni-freiburg.de Ulrich Egert, von Haus aus Biologe, forscht seit 2008 am Institut für Mikrosystemtechnik. Foto: Müller/IMTEK Vermittler zwischen den Wissenschaften Der Biologe Ulrich Egert untersucht Netzwerke von Nervenzellen 25