Barcelona. Carolina Aguilar zieht in ihrem Büro die Schädeldecke des weißen Styroporkopfes nach oben – mit einer Selbstverständlichkeit, als wäre es ein Büroutensil. Die Chefin und Mitgründerin des spanischen Start-ups Inbrain zeigt auf die Stelle über dem Ohr, an der ihre flexiblen, hauchdünnen Chips Menschen implantiert werden sollen. Dahinter wird ein per Kabel mit dem Chip verbundener Pulsgeber eingesetzt, so groß wie ein USB-Stick. Seine Batterie lässt sich kabellos von außen durch die Schädeldecke aufladen.
Was befremdlich klingt, ist eine der großen Hoffnungen der Medizin. Die Chips lesen neuronale Signale aus dem Gehirn und setzen sie computergestützt in Handlungen um. Diese „Brain Computer Interfaces“ (BCI) helfen gelähmten Patienten in Versuchen schon heute, etwa eine Computermaus zu bedienen.
„Die Technologie hat das Potenzial, das Leben von Millionen Menschen auf der ganzen Welt, die unter einer Vielzahl von Erkrankungen leiden, erheblich zu verbessern“, heißt es in einer Analyse der Investmentbank Morgan Stanley. Das Marktpotenzial beziffern die Banker allein für die USA auf 400 Milliarden US-Dollar.
Entsprechend läuft ein globales Rennen um die Führungsposition bei der Schlüsseltechnologie – und mit Inbrain ist Europa vorne dabei. Die Spanier zählen laut der Datenplattform Dealroom zu den zehn größten BCI-Start-ups weltweit, neben Tech-Giganten wie Elons Musks Neuralink.
Der US-Tech-Konzern Microsoft und der deutsche Pharmakonzern Merck haben Inbrain als Partner ausgewählt. Seine gute Position verdankt das Start-up auch einer Forschungsinitiative der EU zum neuartigen Material Graphen. „Ohne sie würde es Inbrain nicht geben“, sagt Aguilar.
Inbrain ist weltweit das einzige Unternehmen, das für seine Gehirnchips Graphen statt eines Edelmetalls verwendet. Graphen ist ein Kohlenstoff, der erstmals 2004 in einem Labor hergestellt wurde. Er ist extrem flexibel, zugleich aber härter als Stahl und elektrisch sehr leitfähig. Das bietet für Gehirnchips zahlreiche Vorteile.
„Die Graphen-Chips können länger im Körper bleiben, auf kleinstem Platz viel mehr Elektroden aufnehmen als Metalle und dadurch deutlich präziser wirken“, sagt Aguilar. Mehr Elektroden lesen mehr Signale des Nervensystems aus und liefern ein detailliertes Bild der komplexen Abläufe im Körper.
„Vor allem aber“, sagt Aguilar und beugt sich auf ihrem Stuhl vor, um den Satz zu betonen. „Vor allem entwickeln wir ein System, das die elektrischen Signale der Nerven nicht nur liest, sondern auch selbst Signale sendet. So können wir Probleme im Körper in Echtzeit behandeln.“
Bei einem Epilepsie-Patienten etwa soll der Inbrain-Chip erkennen, wenn ein Anfall bevorsteht, und gezielt Stromstöße an das Nervensystem senden, um ihn zu verhindern. „Wir nennen das therapeutische BCI statt assistierender BCI“, sagt Aguilar und lehnt sich zurück.
Die meisten Anbieter wie der US-Konzern Medtronic, wo Aguilar zuvor 13 Jahre gearbeitet hat, würden die Signale des Nervensystems lesen und an einen PC weiterleiten, der dann Befehle ausführe.
Das 2019 gegründete Start-up Inbrain nutzt die Cloud-Infrastruktur sowie die großen Sprachmodelle von Microsoft. Die sollen die Signale jedes Patienten verstehen lernen und unter ärztlicher Kontrolle automatisiert Impulse zur Behandlung senden. Das wäre ein KI-Agent für das Gehirn.
„Die Grundidee von Inbrain, Graphen als Transistor zu nutzen, ist grandios“, sagt Thomas Stieglitz, Professor für biomedizinische Mikrotechnik an der Universität Freiburg. Graphen können auch langsame Wellen elektrischer Aktivität in den Nervenbahnen messen, wie sie etwa bei Schlaganfällen und Epilepsie auftreten. „Das schaffen alle anderen Elektroden nicht oder nur deutlich schlechter“, so der Experte.
Es sei aber fraglich, ob so viele Elektroden nötig seien, wie Inbrain sie verbaue. Während Wettbewerber eine Handvoll bis wenige Dutzend nutzen, installieren die Spanier bis zu 1024 auf ihren Graphen-Chips. „Das erhöht für Chirurgen und Ärzte die Komplexität und ist womöglich gar nicht nötig“, meint Stieglitz.
Den ersten Einsatz im Menschen hat Inbrain fünf Jahre nach der Unternehmensgründung erprobt. 2024 setzte das Manchester Centre for Clinical Neurosciences Inbrain-Chips bei der Operation von Gehirntumoren ein. Sie halfen den Chirurgen, mikrometergenau gesundes Gewebe vom Tumor zu unterscheiden und nicht mehr Gewebe als nötig zu entfernen.
Die Anwendung als OP-Assistent hat in den USA den Status eines „Breakthrough Device“, bahnbrechend also. Dafür sind beschleunigte Zulassungsverfahren vorgesehen. Wenn alles gut geht, sollen die ersten Produkte von Inbrain Ende 2027 auf den Markt kommen.
Das Start-up ist aus mehreren katalanischen Forschungszentren und der Universität Manchester hervorgegangen. Sie hatten im Rahmen der mit einer Milliarde Euro dotierten EU-Graphen-Flagschiff-Initiative zu dem neuartigen Material geforscht.
Die Institute haben Inbrain drei Patente übertragen, über 40 weitere hat das Start-up inzwischen selbst angemeldet. „Die EU hat bei Graphen Weitsicht bewiesen und uns damit einen zeitlichen Vorsprung gesichert“, sagt Aguilar.
Andere Regionen forcieren das Thema jetzt jedoch stärker. China hat BCI zur strategischen Branche erklärt und will bis 2030 zwei oder drei Weltklasse-Hersteller aufbauen. Bürokratische Hürden wie Zuständigkeiten verschiedener Ministerien existieren dort laut Aguilar ebenso wenig wie in den USA. „Wir haben in Europa sehr viel Unterstützung erhalten, aber jetzt kommen wir nicht schnell genug voran“, sagt die 50-Jährige.
Trotzdem setzt Aguilar voll auf die EU. Um nicht von Lieferanten aus den USA oder China abhängig zu sein, produziert Inbrain bis auf den Wafer für die Halbleiter alle Teile seiner Hardware selbst. Stolz zeigt Aguilar den 1000 Quadratmeter großen Reinraum in Barcelona, der gerade eingerichtet wird.
Inbrain hat 135 Millionen Euro an Investorengeldern eingesammelt, vor allem von nicht-staatlichen, institutionellen Anlegern in Europa. Derzeit läuft eine Finanzierungsrunde, in der Aguilar weitere 100 Millionen Euro einwerben will.
Noch hat Inbrain keinen Einhornstatus, wie im Branchenjargon eine Milliardenbewertung genannt wird. Merck hat den Spaniern zum fünfjährigen Jubiläum aber schon einmal ein Stoff-Einhorn geschenkt. Das thront nun in der Ecke eines Besprechungsraums von Inbrain in den neuen Büros an der Avenida Diagonal, einer der Hauptadern von Barcelona.
Merck arbeitet bereits seit 2019 mit Inbrain zusammen und hat nach eigenen Angaben einen hohen zweistelligen Millionenbetrag investiert. „Inbrain ist ein ungewöhnlicher Partner und ein echter Glücksfall für uns“, sagt Robert Spoelgen, Head of Bioelectronics bei Merck. Die Spanier seien extrem schnell, hätten früh Top-Leute aus der Branche abgeworben und besäßen eine klare Vision.
Für Merck entwickelt Inbrain keine Gehirnchips, sondern Systeme für die Stimulation des Vagusnervs, der viele Körperfunktionen steuert. Es ist neben dem OP-Assistenten und dem Gehirnchip der dritte Geschäftsbereich der Spanier.
Merck will die Lösung im ersten Schritt nutzen, um die Lungenkrankheit COPD sowie Bluthochdruck zu behandeln, der sich medikamentös nicht regulieren lässt. Spoelgen schätzt dabei die Vorteile von Graphen. „Die vielen Elektroden arbeiten so präzise, dass sie ganz gezielt zum Beispiel nur eine bestimmte Lungenfunktion adressieren können“, sagt er.
