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Medizin

Milliroboter könnte Medikamente gezielter platzieren

Freitag, 26. Januar 2018

/ Max Planck Institute for Intelligent Systems

Stuttgart – Ein 4 Millimeter kleiner Roboter könnte in der Zukunft Medikamente durch den Körper an den gewünschten Zielort transportieren. Den magnetisch gesteuerten Kleinstroboter haben Stuttgarter Forscher vom Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme entwickelt. Über die neue Technik berichten die Autoren um Wenqi Hu in Nature (2018; doi: 10.1038/nature25443).

Inspirationen holten sich die Experten in der Natur, von Käferlarven, Raupen und Quallen. Während andere Kleinstroboter auf unwegsamen Terrain rasch an Grenzen stoßen, könne das Stuttgarter Modell leicht seinen Fortbewegungsmodus ändern (siehe Video). Dabei ist er flach wie ein Blatt Papier und geformt aus weichem, elastischem Polymer.

In der Polymerschicht des Roboters wiederum sind magnetische Partikel eingebettet. So lässt sich der Roboter über ein externes Magnetfeld steuern. Zudem können die Forscher die Form des Roboters von außen verändern. Er kann auf Oberflächen laufen oder rollen, über Hindernisse springen, durch enge Röhren krabbeln und auf oder in einer Flüssigkeit schwimmen.

/youtube, Max Planck Institute for Intelligent Systems

Zudem kann er Objekte greifen, transportieren und zielgerichtet ablegen. „Uns schwebt vor, dass unser Milliroboter eines Tages Medikamente dorthin transportiert, wo sie gebraucht werden“, hofft Metin Sitti. „Wir wollen ihn bei minimalinvasiven Eingriffen am Patienten einsetzen: entweder, indem der Patient den Roboter schluckt oder wir ihn durch eine kleine Öffnung in der Haut in den Körper einführen. Von dort kann sich der Roboter dann durch den Verdauungstrakt bewegen oder durch die Blase oder bis zum Herz – uns schweben viele Möglichkeiten vor.“

Tests finden in einer Magenattrappe und in Hühnchenfleischgewebe statt

Es sind noch große Herausforderungen zu bewältigen, bis solche Systeme in der Medizin geläufig sein könnten. Aktuell testeten die Forscher den Milliroboter nur in einer synthetischen Magenattrappe und in Hühnchenfleischgewebe. Sittis Team gelang es, den Milliroboter durch diese Umgebung zu steuern. Mit Ultraschall überprüften sie, wo genau der Roboter sich seinen Weg bahnte.

Ohne chirurgischen Eingriff ist es in vielen Bereichen des Körpers aktuell nicht möglich, sich Zugang zu verschaffen. Metin Sitti, Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme

Die Hoffnung ist bei allen Forschern groß, dass ihr Roboter eines Tages zum Standard im Gesundheitswesen wird, dass nichtkabelgebundene, mobile Roboter eine Revolution der Forschung im Bereich der minimalinvasiven Chirurgie einläuten werden. Mittels solcher Milliroboter hätte ein Chirurg direkten Zugang und die genaue Kontrolle in schwer zugänglichen Bereichen des Körpers. „Ohne chirurgischen Eingriff ist es in vielen Bereichen des Körpers aktuell nicht möglich, sich Zugang zu verschaffen. Unser Ziel ist es, mit unserem weichen Milliroboter diese Regionen nicht-invasiv erreichbar zu machen, um eine Diagnose erstellen und eine Therapie vornehmen zu können,“ so Sittis Zukunftsvision. © dpa/idw/gie/aerzteblatt.de

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