Heilkraft in Bewegung: Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts in Stuttgart entwickelten einen bahnbrechenden Mini-Roboter mit einer einzigartigen flexiblen Struktur f\u00fcr medizinische Anwendungen. Magnetisch gesteuert, diente der K\u00f6rper eines Schuppentiers (Pangolin) als Inspiration, einem in Asien und Afrika heimischen S\u00e4ugetier mit bl\u00e4ttrigem K\u00f6rper.<\/p>\n\n\n\n
Die Forscher nahmen sich die F\u00e4higkeit des Pangolins zum Vorbild, sich blitzschnell zu einer Kugel zusammenzurollen. Sie entwarfen einen Mini-Roboter aus starr-metallischen und weichen Elementen, der sich \u2013 \u00e4hnlich wie das Tier \u2013 anpassen kann, um sich zu bewegen. Dies k\u00f6nnte beispielsweise dazu beitragen, gezielt Medikamente oder andere Substanzen freizusetzen und Blutungen zu reduzieren. Dar\u00fcber hinaus kann der Roboter bei Bedarf auch W\u00e4rme abgeben.<\/p>\n\n\n\n
In einer im Juni 2023 im Fachjournal Nature Communications ver\u00f6ffentlichten Forschungsarbeit stellten die Autoren der Studie das Design des Mini-Roboters vor. Er ist nicht l\u00e4nger als zwei Zentimeter und besteht aus zwei Schichten: Die weiche Lage setzt sich aus einem mit kleinen magnetischen Partikeln best\u00fcckten Polymer zusammen \u2013 die starre Schicht aus \u00fcberlappend angeordneten Metallelementen. Damit ist der Roboter weich und flexibel genug, um am menschlichen K\u00f6rper zum Einsatz zu kommen.<\/p>\n\n\n\n
Setzt man ihn niederfrequenten Magnetfeldern aus, rollt sich der Roboter zusammen und bewegt sich geschickt hin und her, \u00e4hnlich wie ein kleines Tier. Seine Metallelemente sind dabei schuppenartig angeordnet. Das stellt sicher, dass kein Schaden am umliegenden Gewebe entsteht \u2013 eine wesentliche Eigenschaft f\u00fcr medizinische Anwendungen. Die Kombination aus Flexibilit\u00e4t und Schonung des Gewebes erm\u00f6glicht es dem Roboter, sich zusammenzurollen und Medikamentenpartikel zu transportieren. Doch das ist noch nicht alles: Setzt man dem k\u00fcnstlichen Schuppentier hochfrequenten Magnetfeldern aus, l\u00e4uft er hei\u00df und erreicht Temperaturen von \u00fcber 70\u00b0C. Diese Hitze k\u00f6nnen Mediziner dann gezielt zur Behandlung von Thrombosen, dem Stoppen von Blutungen oder dem Entfernen von Tumorgewebe einsetzen.<\/p>\n\n\n\n
Laut Experten sind sogenannte ungebundene Roboter, die sich frei bewegen k\u00f6nnen und dabei aus harten Materialien wie Metall bestehen, eine Rarit\u00e4t. Besonders dann, wenn sie zus\u00e4tzlich in der Lage sind, W\u00e4rme abzugeben. Das macht den schuppenbewehrten Mini-Roboter zu einer vielversprechenden Innovation in der modernen Medizin. Im untenstehenden Video zeigen die Forscher, wie sie den Roboter flexibel durch tierisches Gewebe und k\u00fcnstliche Organe steuern k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n