 |
|
|
|
|
|
 |
 |
Neues aus der Welt der Wissenschaft |
|
|
|
|
|
|
Nanobots für die Medizin |
|
| | | Sie können durch Venen schwimmen, Medikamente in entzündetes Gewebe transportieren oder sich wie eine Lanze in einen Tumor bohren und ihn zerstören ¿ neu entwickelte Mikromaschinen. |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
Die von Kazushi Ishiyama an der Tohoku Universität entwickelte Mikrotechnologie basiert auf der Idee eines zylindrischen Magneten. Die winzigen schraubenähnlichen Magneten sind nur acht Millimeter lang und haben einen Durchmesser von knapp einem Millimeter. Gefertigt werden sie aus einer Neodym-Eisen-Bor Legierung.
Ishiyama hat bisher zwei Prototypen gebaut. Der erste wurde gebaut, um sich in Flüssigkeiten fortbewegen zu können. Der zweite kann schwimmen und sich in Gewebe bohren.
|
|
|
|
|
|
Der erste Prototyp kann schwimmen |
|
| |
An jedem Ende des Magneten befindet sich eine kleine Keramikröhre. Ein um die Röhren gewundener Draht gibt dem Gebilde ein schraubenähnliches Aussehen.
|
|
Schwimmfähigkeit durch Schraubenform
Um die Schwimmfähigkeit zu testen wurde die Vorrichtung in einem Tank, gefüllt mit Silikonöl, getaucht. In diesem Tank befanden sich auch zwei vertikale Drahtspulen zwischen denen Öl und Maschine platziert wurden. Mit Hilfe von Wechselstrom, der durch die Drahtspulen geleitet wurde, erzeugte Ishiyama ein rotierendes Magnetfeld mit dem er den Prototypen dazu brachte, sich um die eigene Achse zu rotieren. Auf Grund der schraubenähnlichen Oberfläche begann sich die Maschine langsam vorwärts zu bewegen. Mit steigender Frequenz des Magnetfeldes konnte auch die Geschwindigkeit der ''Schraube'' erhöht werden. |
|
|
|
|
|
|
Der zweite Prototyp kann schwimmen und bohren |
|
| |
Diese Maschine benutzt dasselbe Prinzip wie der erste Prototyp, um sich fort zu bewegen, hat aber an einem Ende eine scharfe Messingspitze.
|
|
Diesmal wurde die schwimmende ''Schraube'' in Flüssigkeiten getestet, die dicker als Öl sind. Das Ergebnis: Die Maschine kann sich mit einer Geschwindigkeit von zwei Zentimetern pro Sekunde durch ein dickes Gel bewegen. Die Fähigkeit sich in Gewebe zu bohren, wurde an Beef Steak ausprobiert. Auch hier war das Ergebnis beeindruckend: Innerhalb von zwanzig Sekunden bohrte sich die Maschine durch ein zwei Zentimeter dickes Fleischstück. |
|
|
|
|
|
|
Die Steuerung im Körper |
|
| |
Die kleinen Maschinen können in den Körper injiziert werden und dann mit Hilfe eines 3D Magnetfeldes in jede beliebige Region des Körpers gesteuert werden. So könnten z. B. Medikamente gezielt an den Infektionsherd gebracht werden.
|
|
|
|
|
|
Vernichtung von Tumoren |
|
| |
Der neueste Prototyp Ishiyamas ist sogar "bewaffnet". Eine kleine Metallspitze kann durch ein, mit 100 kHz vibrierendes, Magnetfeld erhitzt werden. Diese heiße Spitze soll sich in Krebstumore bohren und diese vernichten. Das Frequenzfeld zur Erhitzung der Metallspitze beeinflusst das Magnetfeld zur Steuerung der bewaffneten Schraube, laut Ishiyama, nicht. Das nächste Modell möchte er auf dem "Joint European Magnetic Symposia" in Grenoble präsentieren.
|
|
|
|
|
|
Im Moment noch zu groß |
|
| |
Im Moment werden die schwimmenden Maschinen von Ishiyama noch keine medizinischen Standardgeräte wie z. B. Katheter ersetzen. Dazu sind sie derzeit, trotz der geringen Größe noch immer zu groß.
Sollten die Nanobots jedoch jemals kleiner als Katheter werden, dann könnten sie, so Ishiyama, zur Behandlung von und in sehr kleinen Blutgefäßen, wie z. B. im Gehirn, eingesetzt werden.
(red)
|
|
|
01.01.2010 |
