{"id":5886,"date":"2022-08-23T14:04:12","date_gmt":"2022-08-23T14:04:12","guid":{"rendered":"https:\/\/network-king.net\/neue-roboter-fuer-die-medizin\/"},"modified":"2022-08-23T14:06:57","modified_gmt":"2022-08-23T14:06:57","slug":"neue-roboter-fuer-die-medizin","status":"publish","type":"articles","link":"https:\/\/network-king.net\/de\/neue-roboter-fuer-die-medizin\/","title":{"rendered":"Neue Roboter f\u00fcr die Medizin"},"content":{"rendered":"\n

Eine neue Klasse von Robotern wird die Technologie in den Bereichen Medizin und Umwelt schon bald erweitern. Dabei handelt sich um sogenannte Aquabots: Sehr weiche Roboter, die \u00fcberwiegend aus Fl\u00fcssigkeiten bestehen. Diese Neuheit unter den Robotersystemen wurde von Forschern der Universit\u00e4t Hongkong (HKU) und des Lawrence Berkeley National Laboratory in einer in ACS Nano<\/a> ver\u00f6ffentlichten Arbeit vorgestellt.<\/p>\n\n\n\n

Das Besondere: Die w\u00e4ssrigen Roboter werden aus Elastomeren hergestellt und sind daher leicht zu biegen. Dank eines Zweiphasensystemes l\u00e4sst sich die Struktur der Roboter daher so umbauen, dass sie von der nanoskopischen bis zur mikroskopischen Skala reicht. Um Objekte zu halten und zu transportieren, passen die Roboter ihre Form individuell an die Umgebung an. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen sie aufgrund ihrer Eigenschaften f\u00fcr die gezielte Photokatalyse (katalysatorbeschleunigte Photoreaktion) sowie die Abgabe und Freisetzung in engen oder verwinkelten Umgebungen eingesetzt werden.<\/p>\n\n\n\n

\u201eWir besch\u00e4ftigen uns mit der Erschlie\u00dfung von Grenzfl\u00e4chenwerkstoffen und adaptiven Materialanordnungen auf der Grundlage der \u00d6l-Wasser- und Wasser-Wasser-Schnittstellen. Hierf\u00fcr verwenden wir Nanopartikel und Polyelektrolyte. Unsere Idee war es, fl\u00fcssige Materialien zu strukturieren, deren Erscheinungsbild durch \u00e4u\u00dfere Kr\u00e4fte beeinflusst wird. Ziel war es, beliebige Formen zu erzeugen oder die Strukturen mithilfe von 3D-Druck durch Fl\u00fcssigkeiten r\u00e4umlich neu anzuordnen\u201c, erkl\u00e4rten Ho Cheung (Anderson) Shum, Thomas P. Russell und Shipei Zhu auf der Website TechXplore.<\/p>\n\n\n\n

Zu den m\u00f6glichen Anwendungen f\u00fcr die Aquabots z\u00e4hlen die Forscher die medizinische Mikromanipulation, die gezielte Abgabe von elektrischen Ladungen, das Tissue Engineering und die Biomimetik.<\/p>\n\n\n\n

Eine weitere Klasse von Robotern im Submillimeterbereich wurde von Wissenschaftlern der Northwestern University<\/a> vorgestellt. Diese krabbenf\u00f6rmigen Miniroboter k\u00f6nnen beispielsweise heikle Operationen wie das N\u00e4hen oder Reinigen von Arterien \u00fcbernehmen. Zudem sollen sie beim Aufsp\u00fcren von Krebstumoren eingesetzt werden. Den Forschern zufolge ergeben sich aus den begrenzten Strukturen und Materialien, die f\u00fcr solche Roboter verwendet werden k\u00f6nnen, operative und leistungsbezogene Herausforderungen, die sie zu \u00fcberwinden versuchen. Dar\u00fcber hinaus haben die Wissenschaftler eine Version entwickelt, die W\u00fcrmern, Grillen oder K\u00e4fern \u00e4hnelt.<\/p>\n\n\n\n

Forscher der Stanford University<\/a> haben in einem Artikel in der Zeitschrift Nature Communications einen Amphibienroboter vorgestellt, der von der Falttechnik Origami inspiriert ist. Nach Ansicht seiner Sch\u00f6pfer hat dieser millimetergro\u00dfe Roboter mit magnetischem Antrieb ein enormes Potenzial f\u00fcr biomedizinische Anwendungen. Er verf\u00fcgt \u00fcber multimodale Fortbewegungsm\u00f6glichkeiten, um beispielsweise fl\u00fcssige Medikamente durch den menschlichen Organismus zu leiten oder mithilfe von Minikameras und Pinzetten bei Endoskopie- und Biopsieuntersuchungen zu helfen.<\/p>\n\n\n\n

Laut Angabe der Wissenschaftler verwenden bisherige Roboter in Origami-Form separate geometrische Komponenten f\u00fcr die Fortbewegung und die Ausf\u00fchrung ihrer Funktionen \u2013 was ihre Komplexit\u00e4t deutlich erh\u00f6ht. Au\u00dferdem sind die kleinen Maschinen bisher nicht in der Lage, sich gleicherma\u00dfen auf harten und w\u00e4ssrigen Oberfl\u00e4chen zu bewegen, wie sie in biomedizinischen Umgebungen vorkommen. Die k\u00fcrzlich vorgestellte Neuheit versucht, diese Probleme zu \u00fcberwinden.<\/p>\n\n\n\n

Eine Branche mit enormen Wachstumschancen<\/h2>\n\n\n\n

F\u00fcr sprechende Roboter, die in medizinischen Anwendungen eingesetzt werden, gibt es laut verschiedenen Untersuchungen bereits ein gro\u00dfes Potenzial auf dem Markt. Statistiken<\/a> zeigen, dass dieser Sektor im Jahr 2021 auf 10,88 Milliarden US-Dollar gesch\u00e4tzt wurde und bis 2030 einen Wert von 44,45 Milliarden US-Dollar erreichen d\u00fcrfte \u2013 mit einer durchschnittlichen j\u00e4hrlichen Wachstumsrate von 17,1 %.<\/p>\n\n\n\n

Nanoroboter werden mit dem technologischen Fortschritt zunehmend realisierbar und haben die Nachfrage nach minimalinvasiven, robotergest\u00fctzten medizinischen Verfahren angekurbelt \u2013 denn diese Technologien sollen eine schnellere und weniger schmerzhafte Genesung gew\u00e4hrleisten. Dar\u00fcber hinaus treibt die wachsende Zahl \u00e4lterer Menschen und chronischer Krankheiten wie Krebs, Diabetes und Arthritis das Wachstum des Marktes f\u00fcr medizinische Robotik weiter voran.<\/p>\n\n\n\n

Neben minimalinvasiven chirurgischen Eingriffen umfasst der Markt f\u00fcr Medizinrobotik auch andere Produkte und Dienstleistungen wie Logistik- und Abfertigungssysteme, Rehabilitation, Assistenz, Diagnose und Bildgebung sowie Telemedizin und vieles mehr. Rehabilitationsroboter k\u00f6nnen zum Beispiel mithilfe einer k\u00fcnstlichen Intelligenz programmiert werden, um beispielsweise Schlaganfallopfer bei der Genesung zu unterst\u00fctzen. Des Weiteren k\u00f6nnen Assistenzroboter mit einem einf\u00fchlsameren Auftreten bei der Pflege \u00e4lterer oder behinderter Menschen helfen. Im Abfertigungsbereich k\u00f6nnen die intelligenten Maschinen au\u00dferdem Routineaufgaben \u00fcbernehmen, die f\u00fcr den Menschen immer noch mit Risiken verbunden sind \u2013 z. B. die Sterilisierung von Instrumenten oder die Lieferung von medizinischem Material in eventuell kontaminierte Bereiche.<\/p>\n\n\n\n

Sogar im Weltraum gibt es Potenzial<\/h2>\n\n\n\n

Miniaturisierte chirurgische Roboter werden auch bald ihren Weg in den Weltraum finden: Die NASA plant, ihren MIRA<\/a> (Miniaturized In Vivo Robotic Assistant) bis 2024 auf die Internationale Raumstation (ISS) zu bringen. Der 0,91 Kilogramm schwere Roboter wird dabei seine F\u00e4higkeiten im Weltraum unter Beweis stellen. Dabei soll er in einem mikrowellengro\u00dfen Raum T\u00e4tigkeiten simulieren, wie sie bei Operationen durchgef\u00fchrt werden \u2013 etwa das Schneiden von Gewebe. Das Ziel: Der Miniroboter soll in Zukunft in den besonders engen Umgebungen auf Weltraummission eingesetzt werden.<\/p>\n\n\n\n

\u201eDie MIRA-Plattform soll der robotergest\u00fctzten Chirurgie-Ausr\u00fcstung die Leistung eines Gro\u00dfrechners in miniaturisierter Form verleihen. Dadurch w\u00e4re das Equipment in jedem Operationssaal der Welt zug\u00e4nglich. Die Zusammenarbeit mit der NASA an Bord der Raumstation wird zeigen, wie diese Technologie die Chirurgie auch an den entferntesten Orten bereitstellen kann\u201c, sagte John Murphy, CEO von Virtual Incision, der f\u00fcr die Entwicklung der L\u00f6sung verantwortlich ist.<\/p>\n\n\n\n

Bereits in den vergangenen Jahren haben verschiedene von der NASA<\/a> entwickelte oder angewandte Technologien in unserem Alltag Einzug gehalten. Am bekanntesten ist wohl das viskoelastische Kissen \u2013 aber auch andere Technologien wie Pr\u00e4zisions-GPS, digitale Bildsensoren, Lebensmittelverpackungen, Wasseraufbereiter und sogar unsichtbare Zahnersatzteile sind aus unserem Leben kaum mehr wegzudenken.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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