Origami Roboter: Der Mini-Chirurg zum Runterschlucken

Das MIT (Mass­a­chu­setts Insti­tute of Tech­nol­o­gy) erzielt regelmäßig Erfolge in den ver­schieden­sten Forschungs­diszi­plinen. Mit ihrem neusten Pro­jekt kön­nten sie die Welt der Medi­zin verän­dern. Der falt­bare Origa­mi-Robot­er soll kün­ftig dort agieren, wo Ärzte bis­lang nur mit­tels Chirurgie hinkom­men: im Magen.

Was passiert, wenn Du eine Knopf­bat­terie ver­schluckst? Abge­se­hen von der Frage, warum Du so etwas tun soll­test, lautet die Antwort: Meis­tens ver­lässt sie auf dem üblichen Weg Deinen Kör­p­er, sie kann Dir aber auch den Magen ver­drehen. Das MIT arbeit­et an ein­er Lösung diesen Prob­lems, die einen chirur­gis­chen Ein­griff über­flüs­sig macht. Der kleine Origa­mi-Cyborg hat aber auch noch andere Fähigkeit­en.

Hightech im Naturdarm

Daniela Rus, Lei­t­erin des Ressorts für Com­put­er­wis­senschaft & kün­stliche Intel­li­genz, erk­lärt, dass eine der größten Her­aus­forderun­gen darin bestand, ein Mate­r­i­al zu find­en, das vom Ver­dau­ungstrakt des men­schlichen Kör­pers nicht direkt als Fremd­kör­p­er wahrgenom­men wird. Außer­dem muss es leicht zu kon­trol­lieren sein und das umfassende Aktion­sspek­trum des Robot­ers unter­stützen. Nach diversen Ver­suchen fand das Forschung­steam die Lösung im Schweinedarm, also dem Zeug, das Wurstess­er als „Natur­darm“ ken­nen.

Roboter im Akkordeon-Design

Vorgestellt wurde der Origa­mi-Robot­er auf der diesjähri­gen „Inter­na­tion­al Con­fer­ence on Robot­ics and Automa­tion”, ein­er Fach­ta­gung für Automa­tisierung und Robotik. Einige Teil­nehmer dürften ein Dejavú gehabt haben, denn die Forscher*innen des MIT, der Uni­ver­si­ty of Sheffield und des Toyko Insi­tute of Tech­nol­o­gy präsen­tierten bere­its im let­zten Jahr einen Origa­mi-Robot­er.

Doch im Ver­gle­ich zu dem poly­go­nen­för­mi­gen Mini­bot aus dem let­zten Jahr ist das Design dies­mal grundle­gend anders. Der Robot­er ist gefal­tet wie ein Akko­rdeon. Das hat zwei Vorteile: Zum einen ermöglicht es die sogen­nante „Stick-Slip-Motion”, eine Art kriechen­der Fort­be­we­gung, ähn­lich der Fort­be­we­gung einiger Rau­pe­narten. Zum anderen lässt sich der Origa­mi-Robot­er dadurch auf einen Bruchteil sein­er Größe zusam­men­fal­ten. Damit wird er auch erst schluck­bar. Im fol­gen­den Video kannst Du den Origa­mi-Bot in Aktion bestaunen.

Quelle: YouTube/ Massachusetts Institute of Technology (MIT)

Bewegungsmöglichkeiten: Auf Eis gelegt und fremdgesteuert

Der kleine Cyborg ist beein­druck­end, schon weil er nach dem gle­ichen Prinzip ver­packt ist wie Arnold Schwarzeneg­ger sein­erzeit als Ter­mi­na­tor: „Ich bin ein kyber­netis­ch­er Organ­is­mus - leben­des Gewebe über einem met­allis­chen Endoskelett!”. Aber der kleine Chirurg muss ja auch erst ein­mal in Deinen Magen kom­men. Und sofern wir davon aus­ge­hen, dass das in Zukun­ft nicht auf so brachiale Art passiert wie in „The Matrix“, braucht es scho­nen­dere Wege. Und die hat das Team gefun­den. Der gefal­tete Origa­mi-Robot­er wird kap­selför­mig mit Eis umhüllt. Du schluckst die Pille und Deine Magen­säfte befreien den kleinen Krab­bler. Von da an steuert das Team mit­tels eines Mag­net­feldes den Mini-Bot zur betrof­fe­nen Stelle.

Nano-Chirurg: Batterien finden und Wunden nähen

Wie ein­gangs angedeutet ist der Origa­mi-Robot­er per­fekt dafür geeignet, Bat­te­rien in Deinem Magen zu find­en. Wir reden hier von Knopfzellen. In den Vere­inigten Staat­en wer­den pro Jahr bis zu 3500 Fälle gemeldet, in denen diese Knopfzellen ver­schluckt wer­den. Schaf­fen diese es im Magen nicht direkt zum ‚Notaus­gang’, kann dies zu ern­sthaften inneren Ver­let­zun­gen führen. Die Knopfzelle kann sich in diesem Fall tief in die Schleimhäute ein­bren­nen. Bish­er gehen solche Fälle mit einem chirur­gis­chen Ein­griff ein­her. Der Origa­mi-Bot hinge­gen kann die Bat­terie aus der Stelle lösen und dem natür­lichen Ver­dau­ungstrakt zuführen.

Andere Anwen­dungsmöglichkeit­en wären das Ver­schließen inner­er Wun­den ohne offene Oper­a­tion und die direk­te Zufuhr von Medika­menten. Derzeit arbeit­et das Team an einem Mod­ell, das ohne äußere Steuerung durch Deinen Magen kriechen kann. Schau dem­nächst also zweimal hin, wenn Du Baconchips isst – es kön­nte ein Robot­er dazwis­chen sein.

Geniale Tech­nolo­gie oder gruseliges Szenario? Welche Möglichkeit­en bietet so ein Robot­er wohl noch? Er ist defin­i­tiv ein weit­er­er Schritt in Rich­tung Giga­bit-Zeital­ter. Falte uns Deine Gedanken in die Kom­mentare.

Titelbildquelle: Melanie Gonick/ MIT