Medizinroboter-Projekt: "Schuppentier" wandert durch den Körper
Forscher haben sich von Schuppentieren inspirieren lassen und einen Softroboter entwickelt, der Medikamente transportieren und Wärme abgeben kann.
Ein "Schuppentier-Roboter" könnte sich zum Beispiel in einem Magen fortbewegen.
(Bild: Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme)
Ein Tannenzapfentier als Inspiration: Ein Forschungsteam des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme hat einen Softroboter mit einem flexiblen Körperbau entwickelt. Der Roboter sei dank verwendeter harter Metallelemente frei beweglich und werde von außen über Magnetfelder gesteuert, schreiben die Stuttgarter Forscher. Er könne Ladung wie zum Beispiel Medikamente aufnehmen und bei Bedarf freisetzen. Ihre Forschungsarbeit dazu haben die Forscher in der Fachzeitschrift Nature vorgestellt.
Schuppentiere sind sie die einzigen Säugetiere, die vollständig mit harten Schuppen bedeckt sind. Diese überlappen sich und sind direkt mit der darunterliegenden weichen Hautschicht verbunden, dadurch können sich die Tiere bei Gefahr schnell zu einer Kugel zusammenrollen. Davon war die Abteilung für Physische Intelligenz des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme besonders fasziniert.
Medikamententransport und Wärmetherapie
Zunächst haben die Forscher ein zwei Zentimeter langes rechteckiges Plättchen entwickelt. Es besteht aus einer weichen Polymer-Schicht, die mit kleinen Magnetpartikeln gespickt ist, sowie aus einer harten Komponente aus Metallelementen, die in Schichten überlappend angeordnet sind.
Wird der Roboter einem Magnetfeld mit niedriger Frequenz ausgesetzt, rollt er sich zusammen und lässt sich hin und her bewegen. Die Metallelemente stehen dabei wie die Schuppen des Tieres ab, ohne dabei umliegendes Gewebe zu verletzen. Zusammengerollt kann der Roboter beispielsweise Medikamente aufnehmen und transportieren, künftig vielleicht durch ein menschliches Verdauungssystem wandert.
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Wenn der Roboter einem Magnetfeld mit hoher Frequenz ausgesetzt wird, erwärmt er sich dank des eingebauten Metalls über 70 °C. Wärme wird zum Beispiel zur Behandlung von Thrombosen eingesetzt, um Blutungen zu stillen oder Tumorgewebe zu entfernen. Flexible Roboter, die auch Wärme abgeben können, seien selten, schreiben die Forscher. Daher sehen sie ihre Entwicklung als vielversprechend an.
(anw)