Einige Blutgerinnsel können mit einem flexiblen Werkzeug entfernt werden, das in die betroffene Vene oder Arterie eingeführt wird, während andere Blutgerinnsel schwieriger zu entfernen sind. Eines Tages könnten diese Blutgerinnsel durch ferngesteuerte „Mikroroboter“ behandelt werden, die in die Blutgefäße von Patienten hinein- und herausbohren.
Wissenschaftler der Universität Twente und des Radboud University Medical Center in den Niederlanden haben das winzige Gerät entwickelt, das sich derzeit im Experimentierstadium befindet. Der 3D-gedruckte Flaschenöffner jedes Roboters hat die Größe eines Reiskorns und enthält einen 1x1 mm großen Permanentmagneten.
Die Idee der Forscher besteht darin, einen oder mehrere Mikroroboter über eine Kanüle in das betroffene Blutgefäß einzuführen und ihn dann aus der Ferne durch das Blutgefäß zu führen, bis er den Thrombus erreicht, und den Thrombus in Stücke zu bohren, ähnlich wie beim Entstopfen eines Abwasserkanals.
Der Roboter, der im Blutgefäß arbeitet, wird von einem externen rotierenden Magneten angetrieben. Wenn sich der Magnet dreht, dreht sich der in der Mikromaschine enthaltene magnetisierte Körper entlang seiner Längsachse und kann so im Blut im Gefäß (auch entgegen der Blutflussrichtung) zur Stelle des Blutgerinnsels „schwimmen“.
Sobald das Gerinnsel aufgebrochen ist, kehrt der äußere Magnet seine Drehrichtung um. Dadurch kehrt auch der Mikroroboter seine Drehrichtung um und schwimmt entlang des Blutgefäßes zur Kanülierungsstelle zurück. Anschließend kann es aus dem Blutgefäß entfernt werden.
In Laborexperimenten wurden rotierende Magnete an einem Roboterarm verwendet, um mehrere Mikroroboter sowohl stromaufwärts als auch stromabwärts durch Blutgefäße zu führen, die die Aorta und die Niere des entnommenen Schweins verbinden. Während der maximale Blutfluss 120 Milliliter (4 Unzen) pro Minute beträgt, geht man davon aus, dass der Roboter größere Blutflüsse überwinden könnte, wenn stärkere externe Magnete verwendet würden.
Seine Anwendungsgebiete gehen über die Thrombosebehandlung hinaus. Chefwissenschaftler Islam Khalil, Assistenzprofessor an der Universität Twente, sagte: „Roboter können Medikamente an bestimmte Körperteile liefern, wo sie am meisten benötigt werden. Auf diese Weise werden wir nur minimale Nebenwirkungen auf andere Körperteile haben.“
Diese Technologie wird durch eine Zusammenarbeit zwischen dem Radboud University Medical Center und Triticum Medical weiterentwickelt.
Im folgenden Video können Sie den winzigen Roboter in Aktion sehen: