Weiche Katheterroboter steuern Ziele im Körper an

Ein Team des Laboratory of Photonic Materials and Fiber Devices der School of Engineering der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) und des Londoner Imperial College haben einen Fortschritt in der kathetergestützten Chirurgie erreicht. Mit einer Herstellungsmethode, die üblicherweise beim Ziehen von Glasfasern angewandt wird, formen sie flexible und weiche Katheterroboter. Diese katheterförmigen Softroboter können aus der Ferne an ihren Bestimmungsort im Körper von Patienten geführt werden oder durch halbautonome Steuerung sogar selbst ihren Weg finden. Darüber berichtet die EPFL in einer Mitteilung. Die Studie wurde in der Zeitschrift „Advanced Science“ veröffentlicht.

Die Gruppe hat eine Klasse von thermoplastischen Elastomeren identifiziert, die gezogen werden können und ihre elastischen Eigenschaften beibehalten. Bisher war das thermische Ziehen nur auf harte Materialien beschränkt. Durch das thermische Ziehverfahren entstehen im Inneren des Roboters flexible Kanäle im Mikromassstab. Wenn beispielsweise ein Motor an einer oder mehreren in diese Kanäle eingeführten Sehnen zieht, könnte medizinisches Fachpersonal die Ausrichtung des Faserendes steuern, um es durch den Körper zu führen.

„Zusätzlich zu den Sehnen können in die Fasern Lichtleiter, Elektroden und Mikrokanäle sowie andere in der Robotik und in medizinischen Anwendungen übliche Instrumente integriert werden, die die Verabreichung von Medikamenten, die Bildgebung, die elektrische Aufzeichnung und Stimulation ermöglichen“, so Erstautor Andreas Leber.

Laut Burak Temelkuran, Mitautor und Gruppenleiter am Hamlyn Center for Robotic Surgery am Imperial College, wird der nächste Schritt darin bestehen, „zu elektrischen oder magnetischen Betätigungsmodi überzugehen und die aufregenden Möglichkeiten solcher Fasern einen Schritt näher an klinische Anwendungen heranzutragen". mm