Disse mikroskopiske robotene kan snart svømme i blodet ditt

Forskere i Sveits har utviklet en ny type robot som er så liten at den kan injiseres rett inn i blodårene. Den beveger seg presist gjennom kroppens nettverk av årer – styrt av magneter utenfra – og kan nå områder som tidligere var utilgjengelige for medisinsk behandling.

En robot på størrelse med et støvkorn

Robotene, som er utviklet ved ETH Zürich, er små, runde kapsler laget av en oppløselig gel. Inni finner man jernoksid-nanopartikler, som gjør at de kan styres med magnetfelt, og tantalpartikler som gjør dem synlige på røntgen. Forskningsteamet brukte flere år på å finne riktig balanse mellom størrelse, magnetisk kraft og stabilitet.

"Blodårene i hjernen er ekstremt små, så utfordringen var å lage en kapsel som både er liten nok til å passere, og sterk nok til å styres", forklarer forsker Fabian Landers.

De magnetiske feltene er helt trygge, understreker kollega Bradley Nelson. Feltet er sterkt nok til å trenge dypt inn i kroppen, men svakt nok til ikke å påvirke vev eller organer.

Navigerer gjennom blodstrømmen

For å teste teknologien injiserte forskerne mikrorobotene i kunstige blodårer laget av silikon, og senere i faktiske blodårer hos griser. Navigasjonen skjer med roterende og skiftende magnetfelt som kan trekke roboten mot eller mot blodstrømmen med imponerende presisjon.

I tester klarte systemet å føre robotene gjennom komplekse blodårer med hastigheter på opptil 20 centimeter per sekund, uten å miste retningen.

"Det er utrolig hvor raskt blodet beveger seg. Navigasjonssystemet må tåle et enormt trykk", sier Landers.

Slik brukes de i praksis

Etter å ha perfeksjonert styringen, testet forskerne hva robotene faktisk kunne gjøre – og avslørte deres egentlige formål: å bekjempe blodpropper og forebygge slag.

Hver mikrorobot inneholder en liten mengde blodpropp-oppløsende medisin, og slipper den ut akkurat der blodproppen sitter. I kliniske tester traff robotene riktig sted i 95 prosent av forsøkene, noe som er langt mer presist enn dagens medikamentinjeksjoner.

Fremtidens mikrokirurger

Forskerne mener teknologien kan brukes langt utover behandling av slag. Testene i cerebrospinalvæske hos sauer viser at robotene kan navigere også i hjernen, og på sikt levere medisiner direkte til skadde områder etter for eksempel hodeskader eller svulster.

"Dette miljøet er ekstremt komplekst, og at roboten fant veien dit gir enorme muligheter for fremtidige behandlinger", avslutter Landers.