Abb.: Mit dem nur einen Drittel Millimeter grossen Roboter im Vordergrund könnte man vielleicht sogar eine Fliege operieren. Er soll dereinst jedoch im menschlichen Körper verschiedene medizinische Aufgaben übernehmen: Substanzen zielgerichtet an den benötigten Ort im Gewebe transportieren oder sogar minimale und hochpräzise chirurgische Eingriffe vornehmen. © Institut für Robotik und Intelligente Systeme, ETH Zürich/SNFWinzige Roboter als Helferlein der Medizin

Verbindung von Nano- und Magnetfeldtechnologie

 

Zürich, Schweiz (2. Februar 2011) – Kleinstroboter, die im Körper präzise medizinische Eingriffe vornehmen: Ein vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF) unterstütztes Forscherteam entwickelt Prototypen, hat aber auch schon eine konkrete Anwendung am Start. 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 beliebte Science-Fiction-Idee aus Hollywood würde ganz alltägliche Wirklichkeit im Spital. 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.

 

 

Schwimmbewegungen dank oszillierenden Magnetfeldern

 

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. Im Bild zu sehen ist ein – ungefähr einen Drittel Millimeter grosser – Roboter, der durch oszillierende Magnetfelder in eine Art Schwimmbewegung versetzt werden kann. Was auf den ersten Blick aussieht wie zwei simple Zuckerwürfel auf einer kleinen Fliegenfalle, ist tatsächlich ein ziemlich ausgeklügeltes System, 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.

 

 

Neue Ebene der minimalinvasiven Chirurgie

 

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 ein Roboter bald als kleiner Medikamentenbote bei Retinabehandlungen zum Einsatz kommen dürfte – Gespräche mit Firmen aus dem Feld der Medizinaltechnologie sind bereits im Gange.

 

Abb.: Mit dem nur einen Drittel Millimeter grossen Roboter im Vordergrund könnte man vielleicht sogar eine Fliege operieren. Er soll dereinst jedoch im menschlichen Körper verschiedene medizinische Aufgaben übernehmen: Substanzen zielgerichtet an den benötigten Ort im Gewebe transportieren oder sogar minimale und hochpräzise chirurgische Eingriffe vornehmen. © Institut für Robotik und Intelligente Systeme, ETH Zürich/SNF

 

Abb.: Mit dem nur einen Drittel Millimeter grossen Roboter im Vordergrund könnte man vielleicht sogar eine Fliege operieren. Er soll dereinst jedoch im menschlichen Körper verschiedene medizinische Aufgaben übernehmen: Substanzen zielgerichtet an den benötigten Ort im Gewebe transportieren oder sogar minimale und hochpräzise chirurgische Eingriffe vornehmen. © Institut für Robotik und Intelligente Systeme, ETH Zürich/SNF

 

 


Quelle: ETH Zürich, Institut für Robotik und Intelligente Systeme, 02.03.2011 (tB).

MEDICAL NEWS

New guidance to prevent the tragedy of unrecognized esophageal intubation
Overly restrictive salt intake may worsen outcomes for common form…
COVID-19 vaccines are estimated to have prevanented 20 million deaths…
Novel sleep education learning modules developed for nurse practitioners
Scientists discover how salt in tumours could help diagnose and…

SCHMERZ PAINCARE

Aktuelle Versorgungssituation der Opioidtherapie im Fokus
Individuelle Schmerztherapie mit Opioiden: Patienten im Mittelpunkt
Versorgung verbessern: Deutsche Gesellschaft für Schmerzmedizin fordert die Einführung des…
Pflegeexpertise im Fokus: Schmerzmanagement nach Operationen
Versorgung verbessern: Bundesweite Initiative der Deutschen Gesellschaft für Schmerzmedizin zu…

DIABETES

Menschen mit Diabetes während der Corona-Pandemie unterversorgt? Studie zeigt auffällige…
Suliqua® zur Therapieoptimierung bei unzureichender BOT
„Wissen was bei Diabetes zählt: Gesünder unter 7 PLUS“ gibt…
Kaltplasma bei diabetischem Fußsyndrom wirkt via Wachstumsfaktoren
Typ-1-Diabetes: InRange – auf die Zeit im Zielbereich kommt es…

ERNÄHRUNG

Gesunde Ernährung: „Nicht das Salz und nicht das Fett verteufeln“
Mangelernährung gefährdet den Behandlungserfolg — DGEM: Ernährungsscreening sollte zur klinischen…
Wie eine Diät die Darmflora beeinflusst: Krankenhauskeim spielt wichtige Rolle…
DGEM plädiert für Screening und frühzeitige Aufbautherapie: Stationäre COVID-19-Patienten oft…
Führt eine vegane Ernährungsweise zu einer geringeren Knochengesundheit?

ONKOLOGIE

Nahrungsergänzungsmittel während der Krebstherapie: Es braucht mehr Bewusstsein für mögliche…
Fusobakterien und Krebs
Fortgeschrittenes Zervixkarzinom: Pembrolizumab verlängert Leben
Krebspatienten unter Immuntherapie: Kein Hinweis auf erhöhtes Risiko für schwere…
Aktuelle Kongressdaten zum metastasierten Mammakarzinom und kolorektalen Karzinom sowie Neues…

MULTIPLE SKLEROSE

Multiple Sklerose: Analysen aus Münster erhärten Verdacht gegen das Epstein-Barr-Virus
Aktuelle Daten zu Novartis Ofatumumab und Siponimod bestätigen Vorteil des…
Multiple Sklerose durch das Epstein-Barr-Virus – kommt die MS-Impfung?
Neuer Therapieansatz für Multiple Sklerose und Alzheimer
„Ich messe meine Multiple Sklerose selbst!“ – Digitales Selbstmonitoring der…

PARKINSON

Alexa, bekomme ich Parkinson?
Meilenstein in der Parkinson-Frühdiagnose
Parkinson-Erkrankte besonders stark von Covid-19 betroffen
Gangstörungen durch Kleinhirnschädigung beim atypischen Parkinson-Syndrom
Parkinson-Agenda 2030: Die kommenden 10 Jahre sind für die therapeutische…