Winzige Roboter als Helferlein

Medizin en miniature: Mit den Instrumenten, die Professor Brad Nelson von der ETH Zürich mit seiner Gruppe entwickelt, könnte man im Prinzip sogar eine Fliege operieren. Noch sind die Forschungen im Grundlagenstadium, doch dereinst sollen autonome Kleinstroboter im (menschlichen) Körper verschiedene medizinische Aufgaben übernehmen – eine Science-Fiction-Idee würde ganz alltägliche Wirklichkeit. Die kleinen Helfer könnten Substanzen direkt an den benötigten Ort im Gewebe transportieren oder dereinst sogar minimale, aber hochpräzise und deswegen effiziente chirurgische Eingriffe vornehmen.

Das Spezialgebiet der Forscher vom Institut für Robotik und Intelligente Systeme sind verschiedene Fortbewegungsmechanismen, die alle mit externen Magnetfeldern gekoppelt sind, sowohl bezüglich Energie wie Steuerung. Prototyp ist ein – ungefähr einen drittel Millimeter großer – Roboter, der durch oszillierende Magnetfelder in eine Art Schwimmbewegung versetzt werden kann – ein ausgeklügeltes System und eine perfekte Verbindung von Nano- und Magnetfeldtechnologie.

Da der Roboter nur auf resonante Frequenzen reagiert, können verschiedene Einheiten am selben Ort wirken. Sie richten sich verlässlich nach den Feldgradienten aus, die auch für jede Einheit einzeln moduliert werden können. So kann theoretisch ein ganzer Trupp von Minichirurgen von außerhalb zielgenau durch den Körper dirigiert werden.

Interessant ist die Technik vor allem deshalb, weil sie das Konzept der minimalinvasiven Chirurgie auf eine neue Ebene bringt: Ein kleiner Schnitt an einer harmlosen Körperstelle würde genügen, um die Roboter auf die Reise zu schicken. Und weil die von Brad Nelson und seinen Mitarbeitern entwickelten Roboterprototypen so klein sind, können sie prinzipiell in fast jeder Region des Körpers zum Einsatz kommen.

Gezeigt haben das die Forscher am Beispiel des menschlichen Auges, wo Roboter bald als kleiner Medikamentenboten bei Retinabehandlungen zum Einsatz kommen.


MEDICA.de; Quelle: Schweizerischer Nationalfonds SNF