Ein korkenzieherförmiger Mikroroboter, der mithilfe eines spiralförmigen Propellers durch Blutgefäße schwimmt und Blockaden mit gerinnselauflösenden Medikamenten beseitigt, wurde von Wissenschaftlern entwickelt
- Der Roboter wurde von Ingenieuren der Chinese University of Hong Kong entwickelt
- Sein korkenzieherartiger Propeller wurde von den Schwänzen von Bakterien wie E. coli . inspiriert
- Das Team testete es in einer gefälschten Vene, die mit Schweineblut gefüllt war, und trieb es mit Magneten an
- Es war fünfmal wirksamer beim Auflösen von Gerinnseln als die Medikamente allein
- Das Team glaubt, dass der Rotor des Roboters den Medikamenten hilft, im Blutgerinnsel zu zirkulieren
Blutgerinnsel könnten bald beseitigt werden, indem mikroskopische Roboter mit schraubenartigen Propellern verwendet werden, die durch Blutgefäße schwimmen, die blockierende Medikamente enthalten.
Das Mikroroboter-Design wurde von Ingenieuren der Chinese University of Hong Kong entwickelt und wurde von den Schwänzen von Bakterien wie E. coli inspiriert.
Der winzige Roboter und sein Propeller werden durch das Anlegen eines externen Magnetfelds angetrieben – und er kann sich mit und gegen die Blutflussrichtung bewegen.
Tests in einer gefälschten Vene, die mit Schweineblut gefüllt ist, zeigten, dass der Roboter seine Gerinnsel auflösende Ladung „Gewebe-Plasminogen-Aktivator“ fünfmal wirksamer macht als das Medikament allein.
Der Rotor des Roboters, so das Team, könnte helfen, das Medikament um die Blockadestelle herum zu zirkulieren – so dass die Gerinnsel besser aufgebrochen und das Risiko großer Fragmente verringert werden.
Diese stellen ein Risiko bei alleiniger Anwendung der medikamentösen Behandlung – und bei katheterbasierten alternativen Ansätzen – dar und können zu zusätzlichen Blockaden „stromabwärts“ führen.
Da es schwierig ist, die Roboter über weite Strecken durch den Körper zu navigieren, warnten die Forscher, dass der Ansatz besser auf besser zugängliche Gerinnsel angewendet werden könnte.
Blutgerinnsel könnten bald beseitigt werden, indem mikroskopisch kleine Roboter mit schraubenähnlichen Propellern eingesetzt werden, die durch Blutgefäße schwimmen, die blockierende Medikamente enthalten. Der winzige Roboter und sein Propeller werden durch das Anlegen eines externen Magnetfelds angetrieben – und er ist in der Lage, sich mit und entgegen der Blutflussrichtung zu bewegen
Das Mikroroboter-Design wurde von Ingenieuren der Chinese University of Hong Kong entwickelt und wurde von den Schwänzen von Bakterien wie E. coli (im Bild) inspiriert. Tests in einer gefälschten Vene, die mit Schweineblut gefüllt ist, zeigten, dass der Roboter seine gerinnselauflösende Ladung „Gewebe-Plasminogen-Aktivator“ fünfmal wirksamer macht als das Medikament allein
Die Studie wurde vom Robotiker Li Zhang und seinen Kollegen von der Chinese University of Hong Kong durchgeführt.
„Die spiralförmige Struktur ist wie ein Propeller, also [the robot] kann die Fracht von Punkt A nach Punkt B liefern“, sagte Professor Zhang dem New Scientist.
„Wenn Sie etwas anderes verabreichen möchten, das kein Medikament ist, ist das auch möglich. Zum Beispiel Therapien auf Basis von Stammzellen oder lokalisierte Erwärmung, um Krebszellen abzutöten.’
Um den Fortschritt des Roboters durch die synthetische Vene in ihren Labortests zu überwachen, verwendeten Professor Zhang und seine Kollegen das sogenannte Ultraschall-Doppler-Tracking, das funktioniert, indem sie die Reflexion von Schallwellen durch das Blut misst.
Pierre Gélat – ein Maschinenbauingenieur vom University College London, der nicht an der vorliegenden Studie beteiligt war – sagte dem New Scientist: “Die Fähigkeit, den Roboter in In-vitro-Umgebungen zu steuern, ist ganz nett.”
“Die Herausforderungen bestehen darin, herauszufinden, ob dies im weiteren Verlauf unerfüllte klinische Anforderungen erfüllen wird und wie Sie auch dorthin gelangen.”
Der Rotor des Roboters, so das Team, könnte helfen, das Medikament um die Blockadestelle herum zu zirkulieren – so dass die Gerinnsel besser aufgebrochen und das Risiko großer Fragmente verringert werden. Im Bild: ein Gerinnsel
Nach Abschluss ihrer ersten Studie wollen die Forscher nun weitere Versuche mit dem Mikroroboter in realistischeren Umgebungen durchführen.
Sie werden auch daran arbeiten, zu demonstrieren, dass das Design tatsächlich sicher mit den Blutgefäßen eines echten menschlichen Patienten verwendet werden kann.
Die vollständigen Ergebnisse der Studie wurden in der Fachzeitschrift ACS Nano veröffentlicht.