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Das musst du wissen
- Um Gehirnerkrankungen zu behandeln oder zu diagnostizieren, nutzen Ärzte Katheter, die den Blutbahnen folgen.
- Bisher konnten diese aber nicht in die kleinsten Gefässe des Hirns vordringen ohne Gewebe zu zerstören.
- Nun erlaubt eine neue Technik, dass sich Geräte, die dünner als ein Haar sind, in den feinen Gefässen bewegen können.
Wissenschaftler der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) haben eine Technik erfunden, die es elektronischen Geräten, die kleiner als ein menschliches Haar sind, ermöglicht, innerhalb von Blutgefässen zu navigieren und Arteriolen zu erreichen. Der nächste Schritt werden In-vivo-Tests am Menschen sein.
«Es ist extrem schwierig, durch das winzige und gewundene zerebrale Gefässsystem zu navigieren, ohne Gewebeschäden zu verursachen», erklärt Selman Sakar, Assistenzprofessor an der EPFL. Dank der Forschung könnte dies bald der Vergangenheit angehören. Mit seinem Team hat er gerade in Nature Communications eine Arbeit über eine neue Technologie für eine robotische Navigation mit fliessenden endovaskulären Sonden veröffentlicht. Einfach ausgedrückt, navigiert das Gerät, das dünner als ein menschliches Haar ist, innerhalb von Blutgefässen, ohne Gewebe zu beschädigen.
Warum reden wir darüber? Es ist eine Weiterentwicklung der endovaskulären Katheter. Heute werden spezielle Katheter in die Leiste des Patienten eingeführt und diese folgen dem Verlauf der Arterien bis zum Aneurysma. Trotz dieses Durchbruchs, der die Neurochirurgie revolutioniert hat, bleibt ein Grossteil des Gehirns für Katheter unzugänglich, nämlich die peripheren Gefässe. Da sie dünner sind, erschweren sie die Einführung von Kathetern. Mit ihren neuen endovaskulären Sonden, die durch Mikrotechnik geschaffen wurden, fand das Forscherteam eine Lösung.
Lucio Pancaldi-Guibbini, ein weiterer Forscher aus dem EPFL-Team:
«Unsere Technologie ersetzt einen herkömmlichen Katheter nicht, sondern ergänzt ihn. Stellen Sie sich einen Angelhaken vor, der nach und nach in einen Fluss gelassen wird. Er wird von der Strömung mitgezogen. Hängen Sie einfach ein Gerät an die Spitze und lassen Sie es mit dem Blut zu den äussersten Geweben fliessen.»
Die vom EPFL-Team entwickelte Sonde besteht aus einer Spitze und einem ultraflexiblen Körper aus biokompatiblen Polymeren, die sich dank hydrokinetischer Energie, das heisst, mechanischer Energie aus der Bewegung von Flüssigkeiten, bewegen.
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Mögliche Entwicklungen. Das Gerät ist computergesteuert und könnte mit einem anderen Roboter verbunden werden, der die detaillierte Karte des Gefässsystems nutzt, die von einem MRT- oder CT-Scan des Patienten geliefert wird. Dieser würde das Gerät autonom an sein Ziel führen, antizipiert Selman Sakar. Das Gerät könnte auch mit anderen Technologien gekoppelt werden, zum Beispiel mit einem Computerprogramm, das visuelle Informationen eines Fluoroskops verwendet. Dieses könnte das Gerät lokalisieren, den zurückgelegten Weg in Echtzeit verfolgen und so die manuelle Bedienung erleichtern.