Die Idee, Medikamente ganz gezielt an einen bestimmten Ort im Körper zu transportieren, treibt Forscher schon lange um. Die Rede ist hier aber nicht von „targeted therapies“. Heute geht es um winzig kleine Nanoroboter, die man ganz gezielt durch den Körper navigieren kann. Diese können künftig Menschen mit schwerwiegenden Infektionen helfen, Medikamente gezielt an schwer zu erreichende Körperstellen zu transportieren.

Forscher am Max Planck Institut für Intelligente Systeme in Stuttgart haben Nanoroboter in Form 500 nm breiter Propeller entwickelt, die erstmals in der Lage sind, dichtes Gewebe zu durchschwimmen.

Um überhaupt mal eine Vorstellung davon zu bekommen, wie winzig klein diese Roboter sind, kommen hier mal ein paar Beispiele zum Vergleich:

  • Mensch: etwa 2 Milliarden nm
  • 5 Zentimeter: 50 000 000 nm
  • Haar: etwa 10 000 nm
  • Zelle: mehrere 1000 nm
  • Kleine Viren: etwa 100 nm
  • Hämoglobin: etwa 5 nm

Wie funktionieren diese Nanoroboter?

Die Nanoroboter sind antihaftbeschichtet, damit sie sich gut durch dichtes Gewebe bewegen können. Ihre Propellerform ermöglicht ihnen eine schraubenartige Fortbewegung.

Die Steuerung erfolgt magnetisch. Dafür haben die Wissenschaftler den Nanopropellern Eisenpartikel eingebaut. So kann man die kleinen „Transportfahrzeuge“ von außen mit Hilfe von umliegenden Magnetfeldern zum gewünschten Ziel bugsieren.

Illustration - So kommen die Nanoroboter zum Ziel
© Max Planck Institut für Intelligente Sytsteme

Sind die Nanoroboter schon im Einsatz?

Bisher wurden die Nanopropeller nur an einem sezierten Schweineauge in der Tübinger Augenklinik getestet. Mit einer kleinen Nadel injizierten die Forscher Zehntausende der schraubenförmigen Roboter in den Glaskörper des Auges. Mit Hilfe umliegender Magnetspulen, die die Nanopropeller drehen und damit nach vorne projizieren, schwammen diese dann in einem Schwarm zielgerichtet zur Netzhaut. Die Fortbewegung der Propeller beobachteten die Forscher mit Hilfe der optischen Kohärenztomographie, einer klinisch zugelassenen Bildgebungstechnik, die in der Diagnostik von Augenerkrankungen weit verbreitet ist.

Als nächstes ist geplant, dass die Minitransporter mit Medikamenten beladen werden können. Die Forscher sind sich sicher, dass das schon in nicht allzu weiter in der Zukunft möglich sein wird.

Mein Fazit

Die Nanoroboter könnten in Zukunft als minimal-invasive Behandlung Menschen helfen, bei denen der Problembereich nur schwer zugänglich bzw. von dichtem Gewebe umgeben ist. Beispielsweise schwere Weichteilinfektionen in tiefer gelegenen Strukturen des Körpers müssen bislang nämlich oft invasiv behandelt werden. Derartige Eingriffe belasten die Patienten, die meist eh schon in einem schlechten Gesundheitszustand sind, erheblich. Daher wären diesen Mini-Medikamenten-Vehikel ein großer Schrittnach vorn in der medizinischen Versorgung schwerkranker Menschen.

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