Met deze magnetisch bestuurbare, robotische ‘draad’, hoopt men in de toekomst veilig en snel met verstoppingen in de bloedvaten in het brein af te rekenen.
Bij een beroerte gaat er iets goed mis in het brein. In de meeste gevallen gaat het om een herseninfarct waarbij een verstopping in een slagader ervoor zorgt dat een deel van de hersenen zonder (voldoende) zuurstof komt te zitten. Hierdoor kunnen deze gebieden afsterven met als gevolg dat er hersenfuncties uitvallen.
MIT-onderzoekers ontwikkelden een nieuwe manier om beroertes veilig en snel aan te pakken; een magnetisch bestuurbare, robotische ‘draad’. Ingebracht in het brein, hoopt het team met de zachte, wormachtige robot, in de toekomst veilig en snel opstoppingen en andere beschadigingen in de smalle, kronkelende bloedvaten van de hersenen te behandelen, zo schrijven ze in vakblad Science Robotics.
Lees ook:
Nauwkeurige klus
Een van de manieren waarop artsen pogen beroertes te bestrijden, is door verstoppingen handmatig te verwijderen. Dat wordt gedaan door een katheter via een van de hoofdbloedvaten in het lichaam in te brengen, zoals die in de liezen, en die, begeleid door onder meer röntgenbeelden van het vatenstelsel, naar boven te werken. Eenmaal in het brein ‘wriemelt’ de chirurg de prop met de katheter handmatig los.
Helaas is dit een ingewikkelde klus. Chirurgen moeten dan ook speciaal opgeleid zijn om de procedure uit te mogen voeren. Bovendien zijn de ‘draden’ vaak gemaakt van een metaal bedekt met een laagje polymeren. Hoewel dat veilig is voor inwendig gebruik, kan het voor ongewilde wrijving in de smalle bloedvaten zorgen.
Flexibel en magnetisch
De onderzoekers maakten de draad van een nikkel-titanium-legering, kortweg nitinol, dat zowel buigzaam als verend is. In tegenstelling tot bijvoorbeeld een paperclip, die zijn nieuwe vorm aanhoudt als je hem buigt, veert nitinol terug. Dat moet het makkelijker maken om de draad door de smalle, kronkelige ‘wegen’ van het vatenstelsel te wurmen.
Deze ‘kern’ werd gecoat met een rubberachtige substantie gevuld met magnetische deeltjes. Dankzij die deeltjes is de robotische draad magnetisch en (dus) op afstand bestuurbaar. Om het oppervlak tenslotte zoveel mogelijk vrij van wrijving te maken, zonder daarbij het magnetisme te verminderen, brachten de onderzoekers een hydrogellaag over het geheel aan.
Kans op herstel
Het team toonde de nauwkeurigheid van de zachte, wormachtige robot door het met een grote magneet door een rij ringetjes te sturen (zie filmpje hierboven). Ook testten ze de werking ervan in een siliconen replica van bloedvaten in het brein – met verstoppingen en al. De draad met de hydrogel bleek makkelijker door het vatenstelsel te glijden dan ‘kale’ varianten.
De robotdraad is een poging bestaande procedures te versimpelen, te versnellen en veiliger te maken. Hoe sneller de verstopping of beschadiging immers verholpen is, hoe groter de kans op herstel. Maar ook voor de chirurg zou de nieuwe variant veiliger zijn. Dankzij de op afstand bestuurbare robotdraad zou die niet aan de begeleidende straling blootgesteld worden.
Van in vivo tests is het nog niet gekomen, de onderzoekers hopen daar zo snel mogelijk mee te (mogen) beginnen.
Bronnen: Science Robotics, MIT via EurekAlert!
Beeld: MIT/Science Robotics, MIT/Youtube (video)
Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!