Mikroroboter reparieren verletztes Rückenmark
In Tierversuchen zeigte ein Mikroroboter bei der Behandlung von verletztem Rückenmark gute Ergebnisse. Der Ansatz soll Nachteile bisheriger Therapien umgehen.
Das Wichtigste in Kürze
- Forschende der ETH und der Universität Zürich haben einen winzigen Roboter entwickelt.
- Der Roboter repariert verletztes Rückenmark und konnte in Tierversuchen schon überzeugen.
- Bis zu einer Anwendung an Menschen wird es laut den Forschenden jedoch noch länger dauern.
Ein Zürcher Forschungsteam hat winzige Roboter entwickelt, die Nerven im Rückenmark reparieren. In Tierversuchen konnten sich Tiere mit durchtrenntem Rückenmark wieder besser bewegen.
Forschende der ETH Zürich und der Universität Zürich stellten ihren neuen Ansatz am Dienstag in der Fachzeitschrift «Nature Materials» vor.
Der Ansatz soll Nachteile bisheriger Therapien umgehen. Bei bisherigen Methoden sind etwa implantierte Elektroden nötig oder transplantierte Zellen überleben schlecht. Das teilten die beiden Forschungseinrichtungen mit.
Winzige Roboter
Die von den Forschenden entwickelten «NPC-Bots» sind rund sechs Mikrometer gross. Zur Veranschaulichung: Ein menschliches Haar hat eine Dicke von etwa 50 bis 100 Mikrometern. Sie bestehen aus lebenden Vorläuferzellen von Nerven.
Diese Vorläuferzellen werden aus Körperzellen gewonnen, die im Labor zu Stammzellen zurückprogrammiert werden. Kombiniert werden sie mit speziellen Nanopartikeln. Diese Partikel reagieren auf äussere Magnetfelder und wandeln diese Reaktion in elektrische Impulse um.
Mit externen Magnetfeldern lassen sich die Mikroroboter exakt an die verletzte Stelle im Rückenmark lenken. Dort angekommen, fördern die durch die Magnetfelder ausgelösten elektrischen Impulse die Umwandlung der Stammzellen in neue Nervenzellen.
Zebrafische schwimmen wieder
Das Forscherteam testete die Methode erfolgreich an Tieren. Bei Zebrafischlarven mit Rückenmarksverletzungen führte die Behandlung nach nur drei Tagen zu einem nahezu normalen Schwimmverhalten.
Bei Mäusen mit vollständig durchtrenntem Rückenmark verbanden sich die Nervenzellen an der Verletzungsstelle nach 28 Tagen wieder. Ihr Gangbild, ihre Koordination und ihr Bewegungsverhalten normalisierten sich deutlich. Die Tiere vertrugen die Behandlung gut und zeigten keine schädlichen Nebenwirkungen.
Bis zu einer Anwendung am Menschen wird es laut den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern allerdings noch länger dauern. Zuerst müssten klinische Aspekte geklärt und die optimalen Magnetfelder sowie die ideale Stimulationsdauer für den Menschen getestet werden.
