Forschung der Michigan State University zu TriMag-Mikrorobotern: Drei Funktionen in einem haardünnen System vereint Forschende der Michigan State University haben in Zusammenarbeit mit dem Henry Ford Health System und der Arizona State University einen Durchbruch bei Mikrorobotern erzielt. Das neu entwickelte Gerät namens TriMag kombiniert magnetische Steuerung, Echtzeit-Bildgebung und lokalisierte Wärmetherapie in einem einzigen, unter einem Millimeter kleinen Modul. Die Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Advanced Materials publiziert. Im Fokus der Studie steht die Überwindung aktueller Limitierungen bei der Mikrorobotik im menschlichen Körper. Bisherige Systeme scheiterten häufig an unzureichender Positionsbestimmung in tiefem Gewebe und fehlender präziser Echtzeit-Visualisierung. TriMag löst dieses Problem durch magnetische Partikelbildgebung, die dreidimensionale, strahlungsfreie Darstellungen ohne Knochen- oder Organstörungen ermöglicht. Parallel dazu können die Roboter über externe Magnete gelenkt und durch magnetische Hyperthermie gezielt auf Tumorgewebe erhitzt werden, um Krebszellen zu zerstören, während umliegendes Gewebe geschont wird. Der Bau der Mikroroboter orientiert sich biologischen Vorbildern und imitiert die Form und Fortbewegung von Spermienzellen, was eine effiziente Navigation in viskosen biologischen Flüssigkeiten erleichtert. Gefertigt werden die Geräte mit hochpräziser 3D-Drucktechnik. Ihr Aufbau aus essbaren Polymeren und winzigen Eisenoxidpartikeln gewährleistet, dass sie ihre Aufgabe nach dem Einsatz sicher biologisch abgebaut werden. Die freigesetzten Bestandteile werden vom Körper natürlicherweise verwertet oder ausgeschieden. Potenzielle Anwendungsgebiete umfassen nicht nur die gezielte Krebstherapie, sondern auch minimalinvasive Eingriffe in der Augenheilkunde und Neurochirurgie. Durch die präzise Steuerung entfällt bei Augeneingriffen die Notwendigkeit herkömmlicher Injektionen, und komplexe Gehirnoperationen lassen sich mit kleineren Zugängen und schnellerer Genesung durchführen. Zudem könnten die Roboter präoperativ als Träger für Kontrastmittel dienen. Die aktuellen Tests in biologischen Flüssigkeiten und an Tiermodellen bestätigen die Funktionsfähigkeit und Biokompatibilität des Systems. Laut Hauptautor Jinxing Li, Professor an der Michigan State University, eröffnet das vielseitige Design zuvor unmögliche Therapiewege. Klinische Studien am Menschen stehen jedoch noch mehrere Jahre aus. Dennoch markiert TriMag einen der bisher fortschrittlichsten Ansätze für die klinische Anwendbarkeit mikroskopischer Medizintechnik, die Patientinnen und Patienten durch reduzierte Nebenwirkungen, weniger Schmerzen und schnellere Heilungsprozesse entlasten soll.