Mini-Roboter für Chirurgie und Biopsien arbeitet ohne Motor nur mit Magnetfeldern
von belmedia Redaktion Allgemein Business Elektro Elektronik Experten Forschung Gesundheit Hochschule hospital.ch Innovation Inspiration Krankheiten Medizin nachrichtenticker.ch News Produkte Projekte Service Sicherheit Spitalaufenthalt Spitäler Technik Technologie Themen Unternehmen xund24.ch
Forscher der Nanyang Technological University (NTU) haben einen nur 4,4 Millimeter grossen Roboter für OPs und Biopsien entwickelt, der das dabei gewonnene Material aus dem Körper abtransportiert, Medikamente dorthin bringt, wo sie wirken sollen, und therapeutische Wärme erzeugt.
Laut dem NTU-Team um Lum Guo Zhan schafft der Roboter das alles, obwohl er weder einen Motor besitzt noch eine Energieversorgung. Er wird von aussen durch magnetische Kräfte gesteuert, sodass er seinen Weg durch den Körper bis zum Ziel zurücklegen und – dort angekommen – seinen Auftrag erfüllt.
Magnetfelder steuern Funktionen
Wärme erzeugt der Roboter beispielsweise mit einem Material, indem durch das aussen angelegte Magnetfeld Wirbelströme erzeugt werden, die es erwärmen. Das lässt sich zur Bekämpfung von Krebszellen einsetzen, die oft empfindlicher auf Wärme reagieren als gesunde Körperzellen.
Eingebettete magnetische Partikel
Der Roboter besteht aus weichmagnetischen Materialien, darunter PDMS und Ecoflex, bei denen es sich um silikonbasierte Materialien handelt, die in der Soft-Robotik häufig verwendet werden, da sie flexibel sind und zu kleinen Strukturen geformt werden können.
In diese Materialien sind magnetische Mikropartikel mit einer Grösse von jeweils fünf Mikrometern eingebettet, wodurch verschiedene Teile des Roboters auf Magnetfelder reagieren. Im Zentrum ist ein Magnetmodul, das in verschiedene Richtungen magnetisiert, entmagnetisiert und neu magnetisiert werden kann.
Jede magnetische Ausrichtung aktiviert eine andere Funktion des Roboters, sodass dieser mehrere verschiedene Aufgaben erfüllen kann, darunter das Schneiden und Greifen von Gewebe.
Das Team hat die chirurgischen Funktionen an Gewebemodellen getestet – darunter Hühnerleber sowie an Materialien auf Gelatinebasis, die Weichgewebe simulieren. Dabei schnitt er Gewebe, gab Partikel ab, die Medikamente simulierten, griff Gewebeproben und transportierte sie ab sowie erzeugte lokale Wärme.
Quelle: pressetext.redaktion / Wolfgang Kempkens
Bildquelle: ntu.edu.sg (bearbeitet mit KI)