Mikro-Roboter navigiert durch Gefäße und löst gezielt Gerinnsel – auch im Gehirn

Blutgerinnsel lösen Schlaganfälle, Herzinfarkte und Thrombosen aus. Medikamente, die diese Gerinnsel lösen, verteilen sich üblicherweise im gesamten Körper, weil sie schließlich nicht wissen, wohin sie sollen. Darum sind hohe Dosierungen nötig, die wiederum mit erheblichen Nebenwirkungen einhergehen. Könnte man das jeweils nötige Medikament exakt zum Gerinnsel schicken, ginge die Behandlung viel sanfter vonstatten. Ein Schweizer Team schickte nun einen Miniroboter durch die Gefäße von Schafen und Schweinen. Sie setzten erfolgreich Medikamente dort frei, wo sie hingehörten. Ein Trend der Zukunft?

Runde Kugel mit Eisenoxid-Nanopartikeln in Gel-Hülle

Bei dem Mini-Roboter der ETH Zürich handelt es ich um eine magnetische, runde Kapsel, die von einer auflösbaren, biokompatiblen Gel-Hülle umgeben ist. Der Kern enthält Eisenoxid-Nanopartikel, durch die sich das winzige Gerät per Magnet steuern lässt. Die größte technische Herausforderung bestand darin, in einer derartig kleinen Kapsel so viel Magnetismus unterzubringen, dass es für eine Steuerung ausreicht. Studienautor Fabian Landers aus dem Multi-Scale Robotics Lab sieht dieses Ziel erreicht.

Freisetzung des Medikaments durch hochfrequentes Magnetfeld

Der »Patient« (derzeit noch Versuchstiere) erhält das in der Medizin häufig verabreichte Kontrastmittel Tantal, damit sich über Röntgen von außen der Weg des Roboters nachvollziehen lässt. Diese Nanopartikel sind allerdings so schwer, dass sich der kleine Eindringling schwieriger durchs Blut steuern lässt. Die Forscher reagierten darauf mit der Entwicklung passgenauer Eisenoxid-Nanopartikel und brachten das System so wieder ins Gleichgewicht. Der Roboter verfügt über einen speziellen Katheter, zum Freisetzen des Wirkstoffs »an Bord. Die Freisetzung lösten die Wissenschaftler durch ein hochfrequentes, magnetisches Feld aus, das die magnetischen Nanopartikel erhitzt, sodass sich die Gel-Hülle auflöst.

Die Beladung erfolgte nicht nur mit Stoffen, die Blutgerinnsel auflösen, sondern auch mit Antibiotika und Tumormedikamenten. Schließlich soll die Erfindung multifunktional einsetzbar sein. Mit einer ausgefeilten Magnetsteuerung erreichte der Mini-Roboter in über 95 Prozent der Fälle sein Ziel, rollte sich sogar gegen den Strom an Gefäßwänden entlang und bewegte sich durch die Gehirnflüssigkeit. Auch die Medikamentengabe klappte nahezu fehlerlos.

Quelle: futurezone.at