Medizintechnik

Nanoroboter als Arzneimittelträger

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Berlin -

Eine Forschergruppe des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme (MPI) hat einen winzigen Roboter entwickelt, der künftig Arzneistoffe gezielt in den Körper bringen soll. Er ist so klein, dass er sogar in Zellen verwendet werden könnte. Hergestellt wurde er mittels 3D-Druck.
 

Der kleine Roboter erinnert in seinem Aufbau an eine Muschel. Das Team um Professor Dr. Peer Fischer hat ihn so konstruiert, dass er sich durch einfaches Öffnen und Schließen der Muschelschalen fortbewegen kann. Um nicht auf der Stelle zu bleiben, müssen die Bewegungen allerdings so gesteuert werden, dass die Schalen sich deutlich schneller öffnen als schließen. Dadurch bewegt sich die Muschel zuerst ein längeres Stück vorwärts, anschließend weniger weit zurück. Die Nettobewegung bleibt damit positiv.

Mit einer Größe von nur 300 Nanometern ist der Roboter klein genug, um Blutgefäße passieren zu können. Kontrolliert wird die Bewegung durch ein von außen angelegtes Magnetfeld. Je nach Verwendung könnte stattdessen auch eine Temperaturänderung als Antriebsart angewendet werden.

Theoretisch sei sogar eine Verwendung innerhalb einer Zelle denkbar, erklären die Wissenschaftler. Auch bei der Herstellung der Muschel wurde eine innovative Methode wurde angewandt: Die Einzelteile des Roboters kommen aus dem 3D-Drucker.

Der erste Prototyp bestand aus relativ hartem Kunststoff, der aber für eine Verwendung in biologischen Flüssigkeiten nicht geeignet war. Die jetzt eingesetzten Silikon-Polymere sind robust genug und greifen gleichzeitig nicht in körpereigene Vorgänge ein.

Die Erfindung wird im Rahmen der Compamed im November erstmals einem größeren Publikum vorgestellt. Fischer und seine Kollegen können sich viele Verwendungsmöglichkeiten für den Nanoroboter vorstellen. So könnte er mit Arzneistoffen beladen werden, die dann gezielt dorthin gebracht werden können wo sie benötigt werden.

Auch für die Diagnostik könnte das Transportsystem genutzt werden: Je nach Konstruktion sollen Gewebeproben entnommen oder ein medizinisches Gerät eingebracht werden. In ferner Zukunft wäre möglicherweise sogar eine Operation im Blutgefäß denkbar. In jedem Fall sollen medizinische Eingriffe durch den Einsatz der kleinen Roboter minimiert und deren Effektivität weiter verbessert werden.

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