Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mikroantriebe revolutionieren Stofftransport

18.11.2014

Epoxidharz und 3D-Drucktechnik für Anwendung im Körper

Ein Forscherteam der ETH Zürich http://ethz.ch  hat eine neue Generation von Mikroschrauben entwickelt, die durch ein externes rotierendes Magnetfeld gezielt durch den Körper gesteuert werden können. Möglich macht dies ein neues Material sowie eine Mikro-3D-Drucktechnik. Die Mikrotransporter weisen lediglich eine Größe von neun mal 60 Mikrometern auf.


Mikroträger: für Medikamententransport der Zukunft

(Foto: ethz.ch/ Peters)

"Die Mikroschrauben werden noch weitere Tests auf deren Biokompatibilität durchlaufen müssen. In fünf bis zehn Jahren könnten sie vielleicht schon zur medizinischen Behandlung eingesetzt werden", sagt Christian Peters, Doktorand an der Professur für Mikro- und Nanosysteme an der ETH Zürich, gegenüber pressetext.

Zwei-Photonen-Polymeration

Medikamente oder chemische Sensormoleküle sollen bald auf den magnetischen Antriebselementen durch Flüssigkeiten im Körper transportiert werden können. Bisher existierten solche Träger nicht, deren Form und magnetische Richtung eine gezielte Steuerung durch den Körper zuverlässig ermöglichen.

In einen dünnen Film lichtempfindlichen biokompatiblen Epoxidharzes werden Magnetit-Nanopartikel eingearbeitet, anschließend wird er einem Magnetfeld ausgesetzt. So verändern sich seine magnetischen Eigenschaften.

In einer Art Mikro-3D-Drucker (Zwei-Photonen-Polymerisation) werden aus den magnetisch veränderten Harzschichten Helixformen hergestellt. Da die so produzierten Antriebsemlemente im rechten Winkel zur Längsachse magnetisiert sind, schwimmen sie schneller und lassen sich präzise steuern.

Viel Platz auf wenig Raum

Durch die Herstellung mittels Zwei-Photonen-Polymeration lassen sich außerdem Spiralen produzieren, deren Schwimmgeschwindigkeit an die der Helixformen herankommt. Diese haben allerdings eine zweieinhalb bis viermal so große Oberfläche und können somit größere Stoffmengen transportieren.

Die Forscher haben Antikörper schon erfolgreich auf der Oberfläche den Mikroantriebe angebracht. Zukünftig sollen diverse Arten von Medikamenten oder chemische Sensormoleküle so gezielt im Körper transportiert werden.

Es gibt es aber noch viele denkbare Anwendungsmöglichkeiten außerhalb der Medizin, so Salvador Pané vom Institut für Robotik und intelligente Systeme der ETH Zürich: Nur leichte Adaptierungen etwa wären notwendig, um die Antriebselemente zur Wasserreinigung einzusetzen. Da sie magnetisch sind, könnten sie besonders leicht wieder aus dem Wasser gefiltert werden.

Irina Theresa Zelewitz | pressetext.redaktion

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizintechnik:

nachricht Filterschutz fürs Gehirn: Weniger Schlaganfälle bei Herzklappenersatz-OP
17.08.2017 | Universitätsklinikum Ulm

nachricht Cochlea-Implantat: Viele Formen funktionieren
10.08.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizintechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie