Medicinteknik Små robotar kan vandra genom mänsklig vävnad

Ett svärm av robotar svimmar genom ett öga för första gången

På knappt något annat område är framstegen inom medicinsk teknik så påminnelse om science fiction romaner och filmer som i nanoteknik. Nyligen rapporterade ett team av forskare om speciella nanorobots som kan korsa mänsklig vävnad och simma runt i en ögonboll. De små lilla robotarna kommer att användas i framtiden för att få droger i kroppen exakt var de behövs.

Forskare vid Max Planck Institute for Intelligent Systems har utvecklat en speciellt belagd nanopropeller som kan manövrera genom tät vävnad, såsom en glaskropp i det mänskliga ögat. Hittills kan nanoriboter endast styras av vätskor. Genom att övervinna nanorobotics med fast vävnad når en ny nivå inom medicinsk teknik. Resultaten av forskningen presenterades nyligen i tidskriften Science Advances.

Igår fortfarande fiktion, idag redan en verklighet. Lilla nanorobots rör sig genom kroppen och övervinna till och med fast vävnad. De bör användas för medicinska ändamål. (Bild: gorbovoi81 / fotolia.com)

Operationer utan ingripande

Som det internationella forskargruppen rapporterar, är den fortsatta utvecklingen av nanorobot ett viktigt steg för medicinsk teknik. Under överskådlig framtid kommer det att vara möjligt att utföra en rad olika terapier utan större kirurgi, där kirurgi fortfarande krävs idag. Nanorobotten kan användas som minimalt invasiva verktyg som distribuerar droger exakt var de behövs utan att man först måste resa genom mag-tarmkanalen eller genom blodbanan.

Den minsta propellerns maskin i världen

De propellerformade nanorobotten är bara 500 nanometer breda. Detta innebär att de är 200 gånger mindre än ett människohårs diameter. Enligt forskargruppen är de så små att de kan glida genom det tunna nätet i en fast vävnad, vilket är fallet i ögatets glasögon. "Den spiralformade strukturen, storleken och den hala beläggningen gör det möjligt för nanoprinerna att flytta genom ett öga relativt obehindrat utan att skada den känsliga vävnaden runt dem", skriver Max Plancks forskargrupp.

Inspirerad av naturen

Eftersom konsistensen inuti ögat är särskilt klibbigt och tufft, använde forskarna en mycket speciell tvåskikts non-stick beläggning för att förhindra att robotarna fastnar i vävnaden eller hindrar varandra. "När det gällde beläggning inspirerades vi av naturen," förklarar studieförfattaren Zhiguang Wu i ett pressmeddelande.

Vad har köttätande växter och nanorobotter gemensamt??

"Vi applicerade ett flytande lager till nanopropellrarna som finns i köttätande krukväxten (Nepenthes)", förklarar Wu. Bladet från krukväxten skapar en slags fallgrop. Om insekter landar på dem, kommer de inte att sluta på den glatta beläggningen och falla inuti, där de smälts av en vätska. Enligt forskarna säkerställer samma beläggning att nanorobotten inte fastnar i ögat. "Så halt som Teflon-beläggningen på en stekpanna", säger Wu.

Med magnetisk enhet genom ögat

De små robotarna kan styras från utsidan. De drivs av magnetism. Järnpartiklar som är inbyggda i propellern, enligt forskarna, låter minispåraren styras i ett magnetfält till önskad destination.

Inte bara användbar i ögat

"Nanorodens magnetiska enhet, deras lilla storlek och den lätta beläggningen är inte bara iögonfallande, men kan också vara användbara för penetration av andra vävnader i människokroppen", tillägger Tian Qiu, en annan författare till studien. Hittills har propellerrobotrörelsen endast testats inom dissekerade grisöppningar. Med en liten nål kan tiotusentals spiralformiga robotar injiceras i ögat. Robotarna flyttar sedan tillsammans som en svärm. (Vb)