Smart und dünn wie ein Haar: Mikrokatheter für die minimalinvasive Chirurgie

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Chemnitz/Dresden – Ein Team aus Material- und Nanowissenschaftlern um den Leibnizpreisträger Oliver Schmidt von der Technischen Universität Chemnitz hat neue flexible Mikrokatheter für die Chirurgie prä­sentiert.

Diese „biokompatiblen, mikroelektronischen und mit Sensor- und Aktuator-Funktionen ausgestatten Mi­kro-Katheter stellen einen ganz neuen Typ biomedizinischer Werkzeuge dar“, berichtet die Arbeitsgruppe im Fachmagazin Sciences Advances (2021; DOI: 10.1126/sciadv.abl5408).

„Durch die spezielle Herstellungsweise haben die eingebetteten elektronischen Komponenten keine Aus­wirkung auf die Größe unserer Katheter, die somit so dünn wie ein einziges Haar sein können“, sagte Boris Rivkin, Erstautor der Studie.

Die Instrumente hätten einen Durchmesser von nur 0,1 Millimeter und zeichneten sich durch ihre Flexi­bilität, Widerstandsfähigkeit und eine hohe Biokompatibilität aus. Sie enthalten Magnetsensoren zur Navi­gation und Positionsbestimmung.

Außerdem verfügt der Katheder über einen Kanal für Flüssigkeiten, die dadurch gezielt im Körper abge­geben werden können. Die Katheterspitze ist zudem mit einem winzigen Greifinstrument ausgestattet, mit dem sich mikroskopische Objekte fassen und bewegen lassen. Als mögliche Anwendungen schlagen die Konstrukteure das Entnehmen kleinster Gewebeproben oder Blutgerinnsel vor.

„Durch die Herstellung des Mikrokatheters auf Basis von Mikrochip-Technologien entsteht ein völlig neuer Typ biomedizinischer, multifunktionaler Werkzeuge“, erläuterte Schmidt. Die Werkzeuge könnten beispielsweise bei minimalinvasiven Behandlungen von Aneurysmen, Gefäßmissbildungen oder bei Eingriffen an der Pankreas zum Einsatz kommen.

Künftig können weitere Sensorfunktionen integriert werden und die Anwendungen erweitern. Denkbar sind laut der Arbeitsgruppe zum Beispiel Sensoren für die Blutgasanalyse, den Nachweis von Biomole­külen und die Erfassung physiologischer Parameter wie pH-Wert, Temperatur und Blutdruck. © hil/aerzteblatt.de