Ein neuer Roboter für Darmspiegelungen soll wie eine Schnecke auf einer Schleimschicht durch den Darm kriechen und so die Untersuchung weniger schmerzhaft machen. Niederländische Forscher haben nun eine Substanz entwickelt, die nicht nur als Gleitmittel dient, sondern dem Roboter auch Halt gibt und ihm so ermöglicht, sich im Dickdarm fortzubewegen. Derzeit arbeiten Dimitra Dodou und ihre Kollegen an einem Prototypen des Roboters.
Roboter, die sich selbständig durch den Darmtrakt bewegen, könnten Darmspiegelungen weniger schmerzhaft machen als herkömmliche Verfahren mit Endoskopen. Diese langen, dünnen Rohre sind zwar flexibel, können sich jedoch nicht jeder Darmwindung anpassen. Bislang führen jedoch auch Roboter zu Schmerzen, da sie versuchen, sich an der Darmwand festzusaugen. Die Forscher wollen den neuen Roboter daher auf der schützenden Schleimschicht gleiten lassen, die den Dickdarm innen auskleidet. Dieser Schleim dient wie die Schleimspur einer Schnecke sowohl als Gleitmittel als auch als eine Art Leim, der Halt gibt.
Damit dieser Schleim nicht nur als Gleitmittel, sondern auch als haltgebender Leim fungieren kann, entwickelten die Forscher eine Haftsubstanz, die sie auf die Innenseite eines Schweinedarms gaben. Wurde die Substanz als dünne Schicht auf die Oberfläche am Roboter aufgetragen, entstand die größte Reibung. Allerdings war es nun dem Roboter nicht mehr möglich, sich fortzubewegen.
Indem die Wissenschaftler verschieden große Oberflächen mit der Substanz bedeckten, konnten sie dieses Problem jedoch lösen: Sie statteten den Roboter mit vielen kleinen, füßchenartigen Flächen aus, die sich nacheinander an der Darmwand vorwärtsschieben. Sind alle diese Füßchen versetzt, gleitet auch der Roboter nach vorne (siehe Video). Da sich immer nur ein Füßchen bewegt und die anderen die Reibung aufrechterhalten, hat der Roboter auf diese Weise immer festen Kontakt zur Oberfläche.
In weiteren Experimenten stellten die Wissenschaftler fest, dass nicht nur die Größe der mit Substanz bedeckten Füßchen, sondern auch deren Form die Reibung beeinflusst. Durch die Wahl geeigneter Formen und Größen können die Techniker die Gesamtgröße des Untersuchungsapparats daher optimieren. Zurzeit konstruieren sie einen Roboter-Prototypen, den sie in lebenden Schweinen testen wollen. Bis das Gerät für die Untersuchung an Menschen angewendet werden kann, wird es jedoch noch einige Zeit dauern.
Mitteilung der Technischen Universität Delft ddp/wissenschaft.de ? Katharina Schöbi
