„Tierischer“ Mikroroboter gegen Krebs: erste erfolgreiche Tests

Die Chemotherapie ist eine der häufigsten und wirksamsten Formen der Krebsbehandlung. Chemotherapeutika töten jedoch nicht nur Krebszellen, sondern können auch den Rest des Körpers verwüsten. Die direkte Verabreichung von Medikamenten an Krebszellen könnte helfen, diese unangenehmen Nebenwirkungen der Chemotherapie zu reduzieren.

Jemand entwickelt Nanobots, jemand anderes Xenobot, aber ich hatte noch nie Mikrobots in so süßen Formen gesehen.

In einer Proof-of-Concept-Studie entwickelten Forscher fischförmige Mikroroboter, die magnetisch zur Krebszelle getrieben werden, um einen aktiven Chemotherapie-Inhaltsstoff freizusetzen. Da Tumore in sauren Mikroumgebungen vorkommen, baute das Team Mikroroboter, die ihre Form als Reaktion auf eine Senkung des pH-Werts ändern können.

Heilender Mikrorobotertransformator

Mikroroboter bestehen aus einem 3D-gedruckten pH-sensitiven Hydrogel und gibt es in verschiedenen Formen - eine Krabbe, ein Schmetterling oder ein Fisch. Das Team kodierte das Morphing der pH-empfindlichen Form, indem es die Druckdichte in bestimmten Bereichen der Form, wie den Kanten der Krabbenkrallen oder dem Fischmaul, so anpasste, dass sie sich als Reaktion auf Änderungen des Säuregehalts öffnen oder schließen können. Dann machten sie die Mikroroboter magnetisch, indem sie sie in eine Suspension aus Eisenoxid-Nanopartikeln legten.

In Laborversuchen zeigten die Forscher in verschiedenen Tests verschiedene Fähigkeiten der Mikroroboter. Beispielsweise hat der fischförmige Mikroroboter einen verstellbaren „Mund“, der das Medikament in einer Salzlösung einkapselt und durch Öffnen des Mundes in einer leicht sauren Umgebung freisetzt. Das Team zeigte, dass es den Fisch durch simulierte Blutgefäße führen konnte, um Krebszellen in einer bestimmten Region zu erreichen. Als sie den pH-Wert der Lösung senkten, öffneten die Fische ihren Mund, um das Chemotherapeutikum freizusetzen, das nahegelegene Zellen tötete.

Nächster Schritt: Kleine!

Obwohl diese Studie viel versprechend ist, müssen Mikroroboter noch kleiner gemacht werden, um echte Blutgefäße zu navigieren, und es muss ein geeignetes bildgebendes Verfahren gefunden werden, um ihre Bewegungen im Körper zu verfolgen, so die Forscher. Durch die kontinuierliche Optimierung von Größe, Bewegungssteuerung und Bildgebungstechnologie werden diese formwandelnden magnetischen Mikrobots ideale Plattformen für komplexe Arzneimittelabgabevorgänge bieten.