Mikro-Roboter entwickelt, die sich ähnlich wie Bakterien bewegen

Video25. Jänner 2019, 09:00
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Flexible Mini-Schwimmer können ihre Form nach Bedarf anpassen und, so die Hoffnung, eines Tages gezielt Orte im menschlichen Körper ansteuern

Schweizer Forscher haben schwimmende Mikro-Roboter entwickelt, die ihre Form nach Bedarf anpassen können. Die von Bakterien inspirierten Mini-Schwimmer sind ein weiterer Schritt hin zu Vehikeln, die Medikamente im Körper gezielt zu ihrem Bestimmungsort bringen könnten.

Die von einem Forschungsteam um Selman Sakar von der ETH Lausanne und Bradley Nelson von der ETH Zürich entwickelten Mikro-Roboter könnten beispielsweise durch enge Blutgefäße navigieren, ohne an Tempo oder Manövrierfähigkeit einzubüßen, wie die Wissenschafter im Fachblatt "Science Advances" berichten. Die Besonderheit der elastischen Mini-Vehikel besteht darin, dass sie ihre Form nach Bedarf anpassen können.

Die Mikro-Roboter unterscheiden sich stark von dem Bild, das man von Robotern im Allgemeinen hat. Äußerlich ähneln sie einem flachen Stück Band, das sich mal mehr, mal weniger spiralförmig drehend durch eine Flüssigkeit bewegt. Sie können sich aber nach Bedarf auch entfalten oder enger zusammenziehen, wenn sie zähflüssigere oder dichtere Flüssigkeiten antreffen oder durch enge Durchgänge hindurch müssen. Inspiration zogen die Wissenschafter von der Bewegung bestimmter Bakterien.

Wirkstoff-Transporteure

Diese Formänderungen in Reaktion auf die jeweilige Umgebung wurden den Mini-Schwimmern "einprogrammiert": "Unsere Roboter haben eine spezielle Zusammensetzung und Struktur, die ihnen erlaubt, sich an die Eigenschaften der Flüssigkeit anzupassen, durch die sie sich bewegen", sagte Sakar.

Die Mikro-Roboter bestehen aus einem biokompatiblen Hydrogel-Nanokomposit mit magnetischen Nanopartikeln. Dank dieser lassen sich die Roboter mittels eines elektromagnetischen Feldes steuern.

Die Idee hinter der Forschungsarbeit ist, Mini-Roboter zu entwickeln, die im menschlichen Körper Medikamente gezielt an ihren Bestimmungsort bringen könnten. So ließen sich allenfalls Nebenwirkungen auf den Rest des Körpers reduzieren. Auch könnten Mikro-Roboter als mobile Messinstrumente dienen, die an spezifischen Orten im Körper Daten sammeln, zum Beispiel über die Sauerstoffsättigung. (APA, red, 25.12019)

  • epfl / service audiovisuel

    Dieses kurze Video zeigt die "Mini-Schwimmer" in Aktion.

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