Entwicklung winziger lebender Roboter zur Verabreichung von Medikamenten in den Körper

Amerikanische Wissenschaftler haben aus menschlichen Lungenzellen AggreBots entwickelt – winzige biologische Roboter, die sich präzise bewegen können und damit medizinische Anwendungsmöglichkeiten von der Medikamentenverabreichung bis zur Gewebereparatur eröffnen.

AggreBots sind mikroskopisch klein und können sich zukünftig in der komplexen Umgebung des Körpers bewegen – Foto: phys.org

Die in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlichte Studie stellt einen Meilenstein auf dem Gebiet der biohybriden Robotik dar.

Diese Roboter werden AggreBots genannt, winzige Ansammlungen von biologischem Gewebe, die verschmelzen und sich zu verschiedenen Formen anordnen können, was eine präzise Steuerung ihrer Bewegungen ermöglicht.

Dies wird als wichtiger Fortschritt auf dem Gebiet der Biobots angesehen, einer Art mikroskopischer Roboter aus biologischen Materialien, die sich selbstständig bewegen und programmierte Verhaltensweisen ausführen können.

Biologisch abbaubare, biokompatible Roboter

Forscher haben bereits Muskelfasern zur Energieversorgung von Biobots genutzt, die sich wie natürliche Muskeln zusammenziehen und ausdehnen. Das Team um Associate Professor Xi (Charlie) Ren konzentrierte sich jedoch auf einen anderen Mechanismus: Zilien, winzige, fadenförmige Strukturen, die schlagen, um Flüssigkeit zu transportieren. Sie kommen in der menschlichen Lunge vor und helfen, Schmutz und Bakterien auszuscheiden.

Durch die Kombination von aus Lungenstammzellen gezüchteten Gewebeclustern, von denen einige Mutationen aufwiesen, die bestimmte Bereiche der Flagellen unbeweglich machten, konnten Wissenschaftler Biobots mit präzisen „Motorkarten“ herstellen.

Das ist vergleichbar mit dem Einstellen der Ruder an einem Boot; man entfernt oder verändert die Position der Ruder, um die Bewegung in die gewünschte Richtung zu lenken.

Das Besondere an AggreBots ist die Fähigkeit, flexibel zwischen begeißeltem und inaktivem Gewebe zu wechseln. Dadurch können Forscher Robotermodelle mit spezifischen Fortbewegungsmustern entwickeln.

Laut Professorin Victoria Webster-Wood eröffnet diese Methode nicht nur „eine völlig neue Dimension des Designs“, sondern gewährleistet auch, dass die Roboter zu 100 % aus biologischen Materialien bestehen. Das bedeutet, sie sind biologisch abbaubar und biokompatibel, wodurch das Risiko bei der Anwendung im menschlichen Körper reduziert wird.

Forschungs- und medizinisches Potenzial

Die AggreBots eröffnen viele wichtige Anwendungsmöglichkeiten. Sie könnten zu Forschungsinstrumenten im Bereich der Flagellenpathologien werden, wie beispielsweise der primären Ziliendyskinesie und der Mukoviszidose.

Insbesondere die Herstellung aus patienteneigenen Zellen bietet auch die Möglichkeit, personalisierte Therapien zu entwickeln, indem Roboter Medikamente gezielt an den richtigen Ort bringen, ohne Abstoßungsreaktionen hervorzurufen.

Professor Xi Ren betonte: „In einem komplexen Umfeld wie dem menschlichen Körper ist die Fähigkeit zur präzisen Bewegung ein Schlüsselfaktor. Diese Bioroboter helfen uns nicht nur, die Auswirkungen der Umwelt auf die Gesundheit besser zu verstehen, sondern können auch zu einem Mittel werden, um Medikamente direkt in den Körper zu transportieren.“

Durch die Kombination aus modularem Design, biologisch abbaubaren Materialien und flexibler Motorsteuerung haben AggreBots das Potenzial, zu unverzichtbaren Werkzeugen in der modernen Medizin zu werden.

Zukünftig könnten diese winzigen lebenden Roboter im Körper komplexe Aufgaben übernehmen, von der Verabreichung von Medikamenten an erkrankte Zellen bis hin zur Reparatur von geschädigtem Gewebe, und so dazu beitragen, eine neue Ära der Präzisions- und personalisierten Medizin einzuleiten.

Zurück zum Thema

MINH HAI

Quelle: https://tuoitre.vn/tao-ra-robot-song-sieu-nho-giup-dua-thuoc-vao-co-the-20250927215029134.htm