Bristol - Ein U-Boot, ausgestattet mit einer Kamera und Sensoren, saust durch die Blutbahn. Winzig klein sollte es sein, um auch in die entlegensten Zweige des Herz-Kreislauf-Systems vorzudringen. Für diese Idee der intelligenten Medizinroboter begeistern sich die Bioingenieure weltweit schon seit Jahren. Sie hoffen so, die bildgebenden Verfahren der Medizin einen großen Schritt weiterzubringen.

Nun hat James Friend Forschern im Fachblatt "Journal of Micromechanics and Microengineering" den "Microbot" vorgestellt. Er soll nicht nur bei der Diagnose und bei Operationen helfen, sondern auch kleine Eingriffe selbstständig übernehmen. Der Roboter ist nur einen viertel Millimeter groß - und kann so bequem in die Blutbahn des Patienten gespritzt werden. Friend und sein Team beschreiben damit eine reale Version des geschrumpften U-Boots im Science-Fiction-Klassiker "Die fantastische Reise".

Was aber muss der Roboter leisten können? Zunächst dient er der Diagnose. Er wird von außen ferngesteuert und über die Blutgefäße beispielsweise zu den Herzkranzgefäßen geschickt. Hier kann er untersuchen, was bisher nur mit einer Katheter-Untersuchung oder teuren Computertomografie-Bildern möglich war: Ob eine Region des Herzmuskels schlecht durchblutet ist, und ob verstopfte oder geschädigte Blutgefäße die Ursache für die Durchblutungsstörung sind. Microbot funkt die Bilder aus dem Inneren der Gefäße nach außen, der Arzt entscheidet dann, was zu tun ist. Bei einfachen Blutgerinnseln könnte, sagt Friend, der Roboter dieses selbst auflösen. Mechanisch oder mithilfe von auflösenden Wirkstoffen, die an Ort und Stelle freigesetzt werden.

"Wir suchen nach etwas, das in menschliche Arterien gebracht werden kann und insbesondere an Orte, wo bisherige Technologien nicht eingesetzt werden können." Nach Ende der Mission soll das Gefährt zur Eintrittsstelle zurückkehren und per Spritze wieder aus dem Körper geholt werden.

Vor allem der Antrieb bereitet den Mikroingenieuren noch Kopfzerbrechen. Denn nur eine winzige Schiffsschraube zu basteln, reicht hier nicht aus. Zu sensibel sind die Innenwände der Blutgefäße, zu schwierig sind auch die Strömungsverhältnisse im Blutkreislauf eines Lebewesens - und zu gefährlich ist es, wenn ein Mikroroboter in der Blutbahn Verwirbelungen auslöst.

Der Motor, den Friend und sein Team vorstellen, funktioniert nach dem Prinzip der Piezoelektrizität, die auch in Quarzuhren angewandt wird. Keramik und Kristalle produzieren hierbei aus mechanischem Druck Strom. Der wiederum setzt einen schraubenförmigen Geißel-Propeller in Bewegung. Prototypen für den Motor gibt es bereits. Jetzt wollen die Forscher das dazugehörige Gefährt und die Kontrollen für den Mikroroboter bauen. ph