Medizin ETH Zürich entwickelt Mikrovehikel, die gegen den Strom schwimmen

Im Film «Innerspace» aus dem Jahr 1987 reiste Dennis Quaid in einem winzigen Gefährt durch die Blutbahnen eines Menschen. An der ETH Zürich werden derzeit solche Mikrovehikel entwickelt – allerdings ohne Besatzung. Sie bieten Ärzten ganz neue Möglichkeiten.

Die letzte grosse Herausforderung war offenbar, dass die Mikrovehikel gegen den Strom anschwimmen können müssen. «Dies ist unter anderem nötig, damit die Winzlinge in Blutgefässen entgegen der Fliessrichtung des Bluts navigieren können», schreibt die ETH in einer Mitteilung vom Freitag. Dank einem externen Feld sei das nun gelungen.

Dabei nutzten die Forschenden unter der Leitung von Daniel Ahmed und Bradley Nelson, Professoren am Departement Maschinenbau und Verfahrenstechnik der ETH Zürich, denselben Kniff, den auch Bootsfahrer in einem Fluss nutzen: Letztere rudern in Ufernähe stromaufwärts. Dort ist die Fliessgeschwindigkeit wegen des Reibungswiderstands des Ufers geringer als in der Flussmitte.

Mithilfe von Ultraschall einer bestimmten Frequenz brachten die Wissenschaftler einen Mikrokügelchen-​Schwarm in einem Röhrchen zunächst in die Nähe der Röhrchenwand. Anschliessend konnten die Forschenden den Schwarm mit einem rotierenden Magnetfeld entgegen der Flussrichtung bewegen.

Zu den angestrebten zukünftigen Anwendungsfeldern wird die Mikrochirurgie gehören – etwa das Entstopfen von Blutgefässen. Ausserdem könnten die Mikrovehikel dereinst verwendet werden, um Krebsmedikamente über die Blutgefässe zu Tumoren zu bringen und um sie dort ins Tumorgewebe einzuschleusen. Ein weiteres Anwendungsfeld ist schliesslich gemäss Mitteilung das Einbringen von Medikamenten aus Blutgefässen ins Hirngewebe.