So sieht die neue magnetische Nadel aus
So sieht die neue magnetische Nadel aus

Bildquelle: Johns Hopkins Whiting School of Engineering/Onder Erin

News • Ferngesteuertes Instrument

Neue Nadel bewegt sich mit Magnetkraft durch den Körper

Ein Team der Johns Hopkins Whiting School of Engineering hat eine neue Hightech-Nadel entwickelt, dünn wie eine Nähnadel, die beliebig tief in den menschlichen Körper eindringen soll, um Gewebepartikel zu entnehmen, Chemotherapeutika direkt in den Tumor zu transportieren und Risse etwa in Blutgefäßen zu nähen.

Sie wird von außen mit magnetischen Feldern gesteuert. "Diese extrem kleinen Werkzeuge haben das Potenzial, die Medizin zu revolutionieren", sagt Entwickler Axel Krieger von der Johns Hopkins Whiting School of Engineering. 

Im Fachjournal Advanced Intelligent Systems stellen die Forscher die neuartige Nadel vor.

Wir haben bewiesen, dass diese winzigen Magnetnadeln so starke Kräfte entwickeln, dass ihnen OPs mit minimaler Invasivität gelingen

Onder Erin

Die Reaktion auf die von außen einwirkenden magnetischen Felder wird laut Krieger mit abnehmender Größe immer geringer. "Eine der größten Herausforderungen war sicherzustellen, dass diese Mini-Tools mit genügend Kraft bewegt werden können, um in das Gewebe einzudringen und die Arbeit zu erledigen, für die sie da sind. Er und ein Team von Ingenieuren der University of Maryland und des Dartmouth-Hitchcock Medical Center haben winzige Magnete im Inneren der Nadel platziert, die sich von außen bewegen lassen. 

Stößt die Nadel an ein Hindernis, werden die Magnete beschleunigt, so dass sie gegen eine intern angebrachte Platte stoßen. Die Wucht des Aufpralles lässt sie durch das Hindernis gleiten, etwa die Wand eines Blutgefäßes. Die Entwickler nennen das Gerät 'Pulse Actuated Collisions for Tissue-penetrating Needle' oder kurz 'MPACT-Needle'. In einem Experiment haben die Experten die Nadel mit einem dünnen Faden aus chirurgischem Nähmaterial verbunden und ließen sie eine simulierte Hornhaut vernähen. Gesteuert wurde mit einer Art Joystick. "Dabei haben wir bewiesen, dass diese winzigen Magnetnadeln so starke Kräfte entwickeln, dass ihnen OPs mit minimaler Invasivität gelingen", sagt Onder Erin, der bei Krieger promoviert hat. 


Quelle: Johns Hopkins Whiting School of Engineering/pressetext

27.04.2022

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