Forscher der University of California in San Diego haben Mikroroboter entwickelt, die schwimmen können.
Mikroroboter aus AlgenzellenDie Oberfläche ist mit mit Antibiotika gefüllten Nanopartikeln übersät. Die Algen sorgen für Bewegung, sodass Mikroroboter schwimmen und Antibiotika direkt an mehr Bakterien in der Lunge abgeben können.
Roboter unter einem Mikroskop. Es besteht aus Algen (dem grünen Teil), die mit winzigen Nanopartikeln beschichtet sind. Bild: Fangyu Zhang, Zhengxing Li, UC San Diego
Nanopartikel bestehen aus winzigen biologisch abbaubaren StoffenPolymerkugeln, die mit Zellmembranen von Neutrophilen bedeckt sind, die eine Art von Leukozyten sind. Die Besonderheit dieser Zellmembranen besteht darin, dass sie Entzündungsmoleküle absorbieren und neutralisieren, die von Bakterien und dem körpereigenen Immunsystem produziert werden. Dies gibt den Mikrorobotern die Fähigkeit, schädliche Entzündungen zu reduzieren, was sie wiederum effektiver bei der Bekämpfung von Lungeninfektionen macht, stellen die Autoren fest.
Zur Behandlung setzte das Team Mikroroboter einMäuse mit einer akuten und potenziell tödlichen Form von Pseudomonas aeruginosa-Pneumonie. Beatmungspatienten im Krankenhaus infizieren sich häufig mit dieser Form. Die Wissenschaftler injizierten die Mikroroboter durch einen in die Luftröhre eingeführten Schlauch in die Lunge von Mäusen. Bei allen Testpersonen verschwanden die Infektionen nach einer Woche vollständig. Gleichzeitig starben Mäuse, die nicht behandelt wurden, innerhalb von drei Tagen.
Die Forscher stellen fest, dass die Einführung von Roboternerwies sich auch als wirksamer als intravenöse Antibiotika. Letzteres erforderte, um den gleichen Effekt zu erzielen, eine 3000-mal höhere Dosis als die von Mikrorobotern. Infolgedessen reduzierte der Einsatz von Robotern die Nebenwirkungen von Medikamenten.
Die Forscher planen, die Geräte an größeren Tieren zu testen, bevor sie an Menschen getestet werden.
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