ENGINEERINGNET.BE - Wereldwijd sterft elk jaar een op de vier mensen aan aandoeningen door bloedstolsels.
Een bloedstolsel blokkeert een bloedvat, waardoor het bloed geen zuurstof kan leveren aan bepaalde delen van het lichaam.
Huidige behandelingen werken niet altijd bij stolsels op lastig bereikbare plekken. Maar magnetische microrobots bieden hoop voor patiënten met anders inoperabele bloedstolsels. Deze kleine schroefvormige robots kunnen door complexe bloedvaten navigeren, zonder dat er draden nodig zijn.
In een nieuw onderzoek tonen onderzoekers Islam Khalil van UTwente en Michiel Warlé van Radboudumc de potentie van deze microrobots voor het nauwkeurig en minimaal invasief verwijderen van stolsels.
In hun experimenten verwijderden de microrobots voldoende materiaal van een bloedstolsel in een heupslagader van een schaap om de bloedstroom te hervatten.
Het onderzoek testte drie methoden: mechanische fragmentatie, chemische oplossing en een combinatie van beide. De gecombineerde aanpak bleek het veiligst en meest effectief, omdat deze het stolsel breekt, en ook de fragmenten oplost.
"Door ze volledig op te lossen, voorkomen we dat ze verderop een nieuw stolsel veroorzaken," legt Warlé uit. Met behulp van röntgenbeelden richt de kleine robot zich nauwkeurig op stolsels in complexe bloedvaten.
De robots zijn 3D-geprint en hebben de vorm van kleine schroeven, elk met een kleine permanente magneet.
"Deze kleine magneet, slechts één millimeter lang en één millimeter in diameter, zorgt ervoor dat de 'schroef' in beide richtingen kan draaien", legt Khalil uit.
"Hierdoor kan de robot tegen de bloedstroom in zwemmen en zich omdraaien om terug te zwemmen." Door het schroefachtige ontwerp kunnen ze effectief door bloedstolsels boren.
Ook kan de technologie worden ingezet voor andere gerichte behandelingen. "De robots kunnen medicijnen precies afleveren op de plek waar ze nodig zijn", legt Khalil uit. "Die aanpak minimaliseert bijwerkingen in de rest van het lichaam."
Dit onderzoek is uitgevoerd in nauwe samenwerking met de Duitse Universiteit in Caïro, de Universiteit van Houston en de Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem.
Aaron Becker, onderzoeker aan de Universiteit van Houston: “De robots zijn ontworpen om te zwemmen en diep in het lichaam operaties uit te voeren, maar onderzoekers werden tot nu toe beperkt tot het gebruik van modellen en videocamera's of ultrasone sondes met een beperkt bereik."
"Real-time röntgengeleiding van deze kleine robots is een essentiële sprong voorwaarts op dit gebied. We hebben ons lang voorgesteld hoe het eruit ziet, maar nu hebben we 3D-reconstructies van bloedstolsels terwijl de robot ze oplost.”
