Mikroroboter passt jetzt in die feinsten Adern
EPFL: "MagFlow" und "OmniMag" werden vom Blut vorwärtsbewegt und magnetisch gesteuert
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Laborversuch mit "MagFlow" und "OmniMag" (Foto: Alain Herzog, epfl.ch) |
Lausanne (pte018/27.10.2025/12:30)
Mit einem Minitransporter der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) lassen sich Medikamente selbst in die dünnsten Adern des menschlichen Körpers befördern, beispielsweise ins Gehirn.
Die Mikroroboter übernehmen Aufgaben, die bisher mit Kathetern gelöst wurden, allerdings in größeren Blutgefäßen. In die kleinsten, die einen Durchmesser von lediglich 150 Mikrometern haben, passen diese Geräte trotz allem weiterhin nicht hinein.
Steuerung per Joystick
Die Mikroroboter bestehen aus einer Art Schlauch, der mit einem Medikament gefüllt wird, und einem winzigen Magneten. Dieser wird von einem Magnetfeld beeinflusst, das der Mediziner mithilfe eines Joysticks bewegt.
Die Wechselwirkung ist so schwach, dass der Roboter zwar gelenkt, aber nicht vorwärts bewegt werden kann. Dafür sorgt das strömende Blut. Der Roboter schwimmt buchstäblich mit dem Strom.
Verletzungen minimiert
"Der ultraminiaturisierte magnetische Mikrokatheter 'MagFlow' ist halb so groß wie ein herkömmlicher Mikrokatheter. Zerstörerische Kontakte mit den Wänden der Blutgefäße werden minimiert, weil er sich von der kinetischen Energie des Blutstroms mitnehmen lässt", so Forschungsleiter Selman Sakar.
"OmniMag" nennen die Entwickler das Steuergerät, das den Mikroroboter an Abzweigungen der Adern in die gewünschte Richtung lenkt. Dazu dient ein Magnet, der von einem Roboterarm geführt wird. Dieser wiederum wird vom behandelnden Arzt gesteuert. OmniMag errechnet automatisch die Ausrichtung des Magnetfelds, die erforderlich ist, um die magnetische Spitze von MagFlow in die gewünschte Richtung zu lenken.
Erfolge mit Schweinen
In Experimenten in einer Forschungseinrichtung in Paris hat das Team die einzigartigen Fähigkeiten von MagFlow demonstriert, indem es den winzigen Roboter in extrem enge und gekrümmte Arterien im Kopf, Hals und Rücken von Schweinen lenkte, um Kontrast- und Embolisationsmittel zu verabreichen.
Embolisation ist ein Verfahren, bei dem Blutgefäße gezielt verschlossen werden, beispielsweise um Blutungen zu stillen und Tumore von der Versorgung mit Nährstoffen abzuschneiden.
Gemeinsam mit Medizinern des Universitätsspitals Lausanne arbeitet das MagFlow-Team derzeit daran, das Verfahren für Patienten nutzbar zu machen, die an einem Retinoblastom leiden. Das ist ein bösartiger Tumor in der Netzhaut des Auges.
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