Wissenschaftlerteam navigiert reiskorngroßen Therapieroboter durch ein Hirnarterienmodell

Lübeck – Ein Wissenschaftlerteam vom Institut für Medizintechnik der Universität zu Lübeck und der Fraunhofer-Einrichtung für Individualisierte und Zellbasierte Medizintechnik IMTE hat einen reiskorn­großen Mikroroboter entwickelt.

Zusammen mit Fachleuten der Klinik für Radiologie und Nuklearmedizin und der Klinik für Neuroradio­lo­gie des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein (UKSH), Campus Lübeck, habe sie einen solchen Mi­kroroboter mithilfe von Magnetfeldern im Modell durch die mittlere menschliche Hirn­arterie zu einem künstlichen Aneurysma gesteuert. Sie berichten im Fachmagazin Scientific Reports über ihre Arbeit (DOI: 10.1038/s41598-021-93323-4).

Der Mikroroboter ist nur drei Millimeter lang und 1,2 Millimeter breit. Er wurde mittels 3D-Druck herge­stellt und mit einem magnetischen Lack beschichtet. Für diese Beschichtung verwendeten die Forscher magnetische Nanopartikel, die am Institut für Medizintechnik hergestellt werden. Drehende magnetische Felder bewirken dann eine Drehung und Vorwärtsbewegung des Mikroroboters.

„Wir haben ein Modell einer mittleren Hirnarterie aus Patientendaten erstellt, durch das wir den Mikro­roboter erfolgreich in ein Aneurysma steuern konnten“, sagte Hannes Schwenke, Neuroradiologe am UKSH. Dies sei ein wichtiger erster Schritt vor der klinischen Anwendung.

„In Zukunft könnte dieser Roboter auch Medikamente zum Beispiel direkt zu einem Tumor bringen und so Nebenwirkungen von Chemotherapeutika verringern“, erläutert Anna Bakenecker vom Fraunhofer IMTE.

Der magnetische Mikroroboter könnte laut den Forschern auch zur Behandlung von verstopften Blut­gefäßen oder Aneurysmen zum Einsatz kommen. „Wenn ein Mikroroboter ferngesteuert in das Aneurysma gebracht werden und es verschließen kann, wäre das ein großer Fortschritt“, bestätigt Franz Wegner, Radiologe am UKSH.

hil