Tabletten schluckt man künftig nicht mehr. Trotzdem gelangen die Medikamente in den Körper, sogar ganz präzise dorthin, wo sie wirken sollen. Winzige Roboter, kleiner als ein Millionstel Meter, schaffen sie hin. Sie bewegen sich durch Adern und andere Teile des Körpers mit eigenen Antrieben. An körperverträglichen Antrieben mangelt es noch, aber nicht mehr lange. Forscher am Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme in Stuttgart haben gleich zwei unterschiedliche Motoren entwickelt, die auf dem Rückstoßprinzip beruhen, wie Düsenantriebe.

Nanobots
Nanobots im Kampf gegen Krebs

Zellgift landet direkt im Tumor

Samuel Sanchez, Leiter der Gruppe Intelligente Nano-Bio-Technologie, hat mit seinem Team ein Nanoröhrchen aus Siliziumdioxid entwickelt, dessen Durchmesser gerade mal 220 Nanometer beträgt. Sie beschichteten einen Teil der Oberfläche mit dem Enzym Urease, das Harnstoff in Ammoniak und Kohlendioxid zerlegt. Harnstoff ist überall im Körper vorhanden. Die Reaktionsprodukte streben vom Röhrchen weg, umgekehrt ausgedrückt: Sie schieben das Röhrchen in eine Richtung. Die winzigen U-Boote erreichen eine Geschwindigkeit von knapp vier Zentimetern pro Stunde. Sie können beispielsweise genutzt werden, um Zellgifte direkt in einen Tumor zu transportieren, den sie zerstören, ohne gesundes Gewebe anzugreifen – jedenfalls dann, wenn sie in großer Zahl eingesetzt werden.

Vorwärts mit Ultraschall

Bisherige Antriebe dieser Art waren nicht biokompatibel. „Bisherige Antriebe basierten in der Regel auf einem metallischen Katalysator, an dessen Oberfläche Wasserstoffperoxid in Wasser- und Sauerstoffmoleküle zerlegt wurde“, so Sanchez. Vor allem Wasserstoffperoxid tut dem menschlichen Körper nicht gut. In Kläranlagen dagegen wirken sie wahre Wunder. Die Stuttgarter Forscher haben auch diesen Antrieb entwickelt, schlagen ihn jedoch nur für den Einsatz als Reinigungskolonne in verschmutztem Wasser vor.

Eine andere Max-Planck-Gruppe in Stuttgart setzt auf einen Ultraschallantrieb. Er besteht aus flexiblen Kammern, in denen sich Gas befindet. Ultraschall, der von außen in den Körper geleitet wird, lässt es brodeln. Die Kammer dehnt sich im Rhythmus der Schallwellen aus und zieht sich wieder zusammen. Kombiniert man zwei Kammern mit unterschiedlichen Gasen, die auf unterschiedliche Schallfrequenzen reagieren, beginnt der winzige -Antrieb zu rotieren. Er erreicht bis zu 1000 Umdrehungen pro Minute. So pflügt er sich durchs Blut.

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