Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Winzige Roboter als Helferlein der Medizin

02.03.2011
Verbindung von Nano- und Magnetfeldtechnologie

Kleinstroboter, die im Körper präzise medizinische Eingriffe vornehmen: Ein vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF) unterstütztes Forscherteam entwickelt Prototypen, hat aber auch schon eine konkrete Anwendung am Start.


Mit dem nur einen Drittel Millimeter grossen Roboter im Vordergrund könnte man vielleicht sogar eine Fliege operieren. Er soll dereinst jedoch im menschlichen Körper verschiedene medizinische Aufgaben übernehmen: Substanzen zielgerichtet an den benötigten Ort im Gewebe transportieren oder sogar minimale und hochpräzise chirurgische Eingriffe vornehmen.
© Institut für Robotik und Intelligente Systeme, ETH Zürich/SNF

Medizin en miniature: Mit den Instrumenten, die Professor Brad Nelson von der ETH Zürich mit seiner Gruppe entwickelt, könnte man im Prinzip sogar eine Fliege operieren. Noch sind die Forschungen im Grundlagenstadium, doch dereinst sollen autonome Kleinstroboter im (menschlichen) Körper verschiedene medizinische Aufgaben übernehmen – eine beliebte Science-Fiction-Idee aus Hollywood würde ganz alltägliche Wirklichkeit im Spital. Die kleinen Helfer könnten Substanzen direkt an den benötigten Ort im Gewebe transportieren oder dereinst sogar minimale, aber hochpräzise und deswegen effiziente chirurgische Eingriffe vornehmen.

Schwimmbewegungen dank oszillierenden Magnetfeldern

Das Spezialgebiet der Forscher vom Institut für Robotik und Intelligente Systeme sind verschiedene Fortbewegungsmechanismen, die alle mit externen Magnetfeldern gekoppelt sind, sowohl bezüglich Energie wie Steuerung. Im Bild zu sehen ist ein – ungefähr einen Drittel Millimeter grosser – Roboter, der durch oszillierende Magnetfelder in eine Art Schwimmbewegung versetzt werden kann. Was auf den ersten Blick aussieht wie zwei simple Zuckerwürfel auf einer kleinen Fliegenfalle, ist tatsächlich ein ziemlich ausgeklügeltes System, eine perfekte Verbindung von Nano- und Magnetfeldtechnologie.

Da der Roboter nur auf resonante Frequenzen reagiert, können verschiedene Einheiten am selben Ort wirken. Sie richten sich verlässlich nach den Feldgradienten aus, die auch für jede Einheit einzeln moduliert werden können. So kann theoretisch ein ganzer Trupp von Minichirurgen von ausserhalb zielgenau durch den Körper dirigiert werden.

Neue Ebene der minimalinvasiven Chirurgie

Interessant ist die Technik vor allem deshalb, weil sie das Konzept der minimalinvasiven Chirurgie auf eine neue Ebene bringt: Ein kleiner Schnitt an einer harmlosen Körperstelle würde genügen, um die Roboter auf die Reise zu schicken. Und weil die von Brad Nelson und seinen Mitarbeitern entwickelten Roboterprototypen so klein sind, können sie prinzipiell in fast jeder Region des Körpers zum Einsatz kommen.

Gezeigt haben das die Forscher am Beispiel des menschlichen Auges, wo ein Roboter bald als kleiner Medikamentenbote bei Retinabehandlungen zum Einsatz kommen dürfte – Gespräche mit Firmen aus dem Feld der Medizinaltechnologie sind bereits im Gange.

Kontakt:
Prof. Brad Nelson
ETH Zürich
Institut für Robotik und Intelligente Systeme
Tannenstrasse 3
CH-8092 Zürich
Tel.: +41 44 632 55 49
E-Mail: bnelson@ethz.ch

Presse- und Informationsdienst | Schweizerischer Nationalfonds SN
Weitere Informationen:
http://www.snf.ch

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Medizintechnik:

nachricht Radioembolisation: Beim Leberkrebs mehr als nur eine Alternative!
22.05.2017 | Deutsche Röntgengesellschaft e.V.

nachricht Ein neuer Blick in die Lunge (und andere Organe)
19.05.2017 | Deutsche Röntgengesellschaft e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Medizintechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Im Focus: Neuer Ionisationsweg in molekularem Wasserstoff identifiziert

„Wackelndes“ Molekül schüttelt Elektron ab

Wie reagiert molekularer Wasserstoff auf Beschuss mit intensiven ultrakurzen Laserpulsen? Forscher am Heidelberger MPI für Kernphysik haben neben bekannten...

Im Focus: Wafer-thin Magnetic Materials Developed for Future Quantum Technologies

Two-dimensional magnetic structures are regarded as a promising material for new types of data storage, since the magnetic properties of individual molecular building blocks can be investigated and modified. For the first time, researchers have now produced a wafer-thin ferrimagnet, in which molecules with different magnetic centers arrange themselves on a gold surface to form a checkerboard pattern. Scientists at the Swiss Nanoscience Institute at the University of Basel and the Paul Scherrer Institute published their findings in the journal Nature Communications.

Ferrimagnets are composed of two centers which are magnetized at different strengths and point in opposing directions. Two-dimensional, quasi-flat ferrimagnets...

Im Focus: XENON1T: Das empfindlichste „Auge“ für Dunkle Materie

Gemeinsame Meldung des MPI für Kernphysik Heidelberg, der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster

„Das weltbeste Resultat zu Dunkler Materie – und wir stehen erst am Anfang!“ So freuen sich Wissenschaftler der XENON-Kollaboration über die ersten Ergebnisse...

Im Focus: World's thinnest hologram paves path to new 3-D world

Nano-hologram paves way for integration of 3-D holography into everyday electronics

An Australian-Chinese research team has created the world's thinnest hologram, paving the way towards the integration of 3D holography into everyday...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

14. Dortmunder MST-Konferenz zeigt individualisierte Gesundheitslösungen mit Mikro- und Nanotechnik

22.05.2017 | Veranstaltungen

Branchentreff für IT-Entscheider - Rittal Praxistage IT in Stuttgart und München

22.05.2017 | Veranstaltungen

Flugzeugreifen – Ähnlich wie PKW-/LKW-Reifen oder ganz verschieden?

22.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Myrte schaltet „Anstandsdame“ in Krebszellen aus

22.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

22.05.2017 | Physik Astronomie

Wie sich das Wasser in der Umgebung von gelösten Molekülen verhält

22.05.2017 | Biowissenschaften Chemie