Die Zahl des Monats: 30

Was schon in den 1960ern Gegenstand von Science-Fiction-Filmen war, steht heute kurz vor der Realisierung: Ein Forschungsteam der Technischen Universität München hat – weltweit einmalig – einen smarten Mikroroboter entwickelt, der im menschlichen Körper einzelne Zellen gezielt ansteuern und stimulieren kann. Zunächst sollen die nur 30 Mikrometer – das entspricht 0,003 Zentimetern – großen Roboter eingesetzt werden, um Krebszellen besser untersuchen zu können. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse können dann zur Entwicklung wirksamerer Therapien genutzt werden.

Mikroroboter aus Algen, fluoreszierendem Rhodamin-B und Gold

Die unter der Leitung der Professorin Berna Özkale Edelmann entwickelten sogenannten TASCI (Abk. für Thermally Activated Cell-Signal Imaging) Microrobots werden durch Laserstrahlen angetrieben und gesteuert. Möglich wird dies durch die Bestrahlung der in die Mikroroboter integrierten, 25 mal 90 Nanometer großen Goldzylinder, die eine zielgerichtete Bewegung durch Erwärmung ermöglichen. Die Erhitzung der Gold-Nanopartikel geht extrem schnell: Innerhalb weniger Millisekunden können die Mikroroboter um 5 Grad erwärmt werden und kühlen ebenso schnell wieder ab. Die winzigen Goldzylinder können maximal auf 60 Grad Celsius erhitzt werden. Durch die Temperaturänderungen können die Mikroroboter nicht nur problemlos durch den menschlichen Körper navigieren, sondern auch gezielt einzelne Zellen durch Erhitzung aktivieren. Durch den auf die Erhitzung folgdenen automatischen Temperaturausgleich der Gold-Nanozylinder können sich die Mikroroboter um bis 65 Mikrometer pro Sekunde bewegen.

Heute nur in vitro, perspektivisch direkt im menschlichen Körper

Zunächst soll die innovative Technologie primär zur Bekämpfung von Krebs eingesetzt werden, und zwar außerhalb des menschlichen Körpers – in vitro. Perspektivisch sollen die Mikroroboter jedoch zur direkten Krebstherapie eingesetzt werden, z.B. indem sie medizinische Wirkstoffe zur krebsbefallenen Zelle transportieren und lancieren.