Nederlandse onderzoekers kunnen misschien veel levens redden in de toekomst met behulp van magnetische microrobots.
Hart- en vaatziekten zorgen voor een enorm gezondheidsprobleem. Alleen al in Nederland komen jaarlijks tienduizenden mensen hierdoor te overlijden. Trombose speelt hierin een belangrijke rol, omdat bloedstolsels de bloedvaten kunnen blokkeren. Hierdoor kan er niet voldoende zuurstof in bepaalde gedeeltes in het lichaam komen. Wereldwijd sterft jaarlijks maar liefst één op de vier mensen aan aandoeningen die hiermee te maken hebben.
Meerdere bloedstolsels
Onderzoekers van het TechMed Centrum van de Universiteit Twente en het Radboud Universitair Medisch Centrum hebben nu een methode gevonden om trombose te behandelen. Het is ze gelukt om meerdere bloedstolsels te verwijderen met behulp van draadloze magnetische robots. Deze innovatie kan de behandeling van levensbedreigende vaatziekten zoals trombose ingrijpend veranderen. Dit onderzoek werd gedaan om een mogelijkheid te vinden voor het behandelen van stolsels die op moeilijk bereikbare plekken zitten. Traditionele behandelingen werken dan niet altijd. Als de stolsels niet weggehaald kunnen worden, kan dit in veel gevallen fataal kan zijn voor de patiënt. Deze nieuwe robots bieden hoop voor patiënten die anders niet behandeld zouden kunnen worden.
Hoe werkt het?
De magnetische, schroefvormige microrobots kunnen door complexe bloedvaten verplaatsen zonder bedrading. Ze zijn ongeveer zes millimeter lang en hebben aan beide uiteinden propellerachtige vinnen die helpen met het voortbewegen. Met behulp van röntgenbeelden kunnen de robots zich nauwkeurig op stolsels richten. Ze zijn 3D-geprint en lijken op hele kleine schroeven, maar dan met een kleine permanente magneet. Die magneet zorgt ervoor dat de ‘schroef’ in beide richtingen kan draaien. De robot kan zo tegen de bloedstroom in ‘zwemmen’ en zich eventueel omdraaien om terug te zwemmen. Daarnaast kunnen ze door hun schroefachtige ontwerp makkelijk door bloedstolsels boren. In de experimenten van onderzoekers Islam Khalil (Universiteit Twente) en Michiel Warlé (Radboudumc) wisten de microrobots zo een significant deel van een bloedstolsel in een darmbeenslagader van een schaap te verwijderen.
Khalil en Warlé onderzochten drie methoden: mechanische fragmentatie, chemische oplossing en een combinatie van beide. Bij mechanische fragmentatie wordt het bloedstolsel in stukken gebroken en met de andere methode kan het hele stolsel worden opgelost. “Door ze volledig op te lossen, voorkomen we dat ze verderop een nieuw stolsel veroorzaken”, legt onderzoeker Warlé uit.
Andere behandelingen
Naast het effectief behandelen van trombose, kunnen de robots ook worden ingezet voor andere medische ingrepen. De robots kunnen bijvoorbeeld medicijnen afleveren op een specifieke plek in het lichaam. “Deze aanpak minimaliseert bijwerkingen in de rest van het lichaam”, zegt Khalil.
Toekomstig onderzoek
Onderzoekers zullen in de toekomst meer moeten richten op de navigatie van de robots en stolselvewijdering in ingewikkeldere vatenstelsels. De onderzoekers erkennen namelijk dat een darmbeenslagader een slagader is zonder al te veel lastige kronkels, maar zeggen tegelijkertijd dat andere experimenten hebben aangetoond dat de microrobots ook in staat zijn om door complexe bloedvatenstelsels te navigeren. Toekomstig onderzoek zal dit moeten bevestigen.
