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Um Medikamente zuzustellen: Forscher drucken Mikro-Roboter, die in die Blutbahn passen

Forscher haben ein Mikro-Auto ausgedruckt, das sich selbst in einem Körper zusammenbauen könnte. (Screenshot: Youtube/ Max-Planck-Institut)

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme testen neue Mikro-Roboter, die sich im Körper selbst zusammenbauen. Mit dabei: Ein Auto, eine Rakete und eine Pumpe, die in Zukunft Medikamente im Körper transportieren und Tumorzellen angreifen könnten.

Wissenschaftler am Stuttgarter Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme haben eine neue Methode getestet, um Mikro-Roboter zu bauen. Die Roboter sind teils halb so groß sind wie der Durchmesser eines menschlichen Haares. Die Forscher um Metin Sitti, Chef der Abteilung für Physische Intelligenz, hoffen, damit in Zukunft medizinische Aufgaben im menschlichen Körper erfüllen zu können.

Die Mikro-Maschinen des Max-Planck-Institut
Alle einsteigen! Forscher des Max-Planck-Instituts haben ein Mikro-Auto ausgedruckt...

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In einer Studie, die die Forscher Berk Yigit und Maschinenbauingenieur Yunus Alapan zusammen mit Metin Sitti am Montag im Magazin Nature Materials veröffentlichten, stellten sie eine neue Methode vor, um diese Maschinen zusammenzubauen: Die Einzelteile finden in einem von den Forschern gesteuerten Magnetfeld selbst zueinander.

Transport von Medikamenten im Körper

Die Mikro-Roboter könnten in Zukunft Medikamente im menschlichen Körper zu den Stellen transportieren, an denen sie gebraucht werden, oder Tumorzellen finden und angreifen.

Mikro-Auto baut sich selbst zusammen

Um die Methode zu demonstrieren, konstruierten die Forscher ein Mikro-Auto mit einem Chassis aus einem speziellen 3D-Druckverfahren. „Unser erstes Design war ein Mikro-Auto, eine Hommage an die Allgegenwärtigkeit des Radantriebs in unserem Leben“, erklärt Wissenschaftler Alapan. Die Kraft, mit der die sich die Teile (Chassis und vier Räder) selbst zusammenbauen und bewegen, ist die des Magnetfelds, das die Forscher um die Petrischale herum erzeugen und steuern.

Mikro-Fahrzeug fährt durch Magnetfeld

„Wir haben das 3D-Chassis mit seinen Radtaschen ausgewählt, da diese Struktur ideale Anziehungskräfte entwickelt, um die magnetischen Räder anzuziehen. Innerhalb weniger Sekunden, nachdem wir das elektrische Spannungsfeld angeschaltet haben, zog es die Räder in die Radtaschen,“ erklärt Alapan. Anschließend steuerten die Forscher das Mikro-Fahrzeug durch ein sich vertikal drehendes Magnetfeld.

Mikro-Rakete, -Schalter und -Pumpen

Berk Yigit und Yunus Alapan nutzen ihre Methode aber nicht nur zum Bau von Mikro-Autos. In Tests haben die Forscher auch schon eine Mikro-Rakete, -Schalter und -Pumpen gebaut, mit denen sie Substanzen in einem Spannungsfeld transportieren können.

Das hüpfende Plättchen

Der Bau von Mikro-Maschinen mit der Idee, Medikamente im menschlichen Körpern präzise zu bestimmten Zellen zu bringen, ist für Metin Sittis Abteilung nichts Neues. In den letzten Jahren hatte Sittis Institut für Intelligente Systeme bereits ein magnetisches Plättchen getestet, das sich in menschlichen Organen kriechend, hüpfend, schwimmend oder rollend fortbewegen kann.

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