Viren werden zwar zunehmend resistent gegen einstmals wirksame Mittelchen, doch auch wir Menschen treiben den medizinischen Fortschritt immer weiter voran. Ein Wettrennen, das am Ende wohl keiner gewinnen kann, doch aufgeben ist zumindest für uns keine Option. Um also Schritt zu halten, müssen wir neue Methoden zur Behandlung von Krankheiten entwickeln und dazu auch mal um die Ecke denken. So wie ein Expertenteam des MIT, der Universität Sheffield und des Tokyo Institute of Technology mit ihrem „Origami-Roboter“.

Dieser Kleinbot kann zusammengefaltet, in Eis eingefroren und in einer löslichen Kapsel untergebracht werden, die ein Patient dann wie eine Vitaminpille schluckt. Hülle und Eis lösen sich daraufhin im Magen auf, der Roboter entfaltet sich und kann mittels magnetischer Felder an der Magenwand entlanggesteuert werden, um Fremdkörper zu beseitigen oder Verletzungen gezielt zu versorgen.

Daniela Rus, Leiterin des Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) am MIT und Angehörige des Forschungsteams, erklärt:
Für Anwendungen im Inneren des Körpers brauchen wir kleine, kontrollierbare und unverkabelte robotische Systeme. Es ist überaus schwierig, einen Roboter innerhalb eines Körpers zu kontrollieren und zu platzieren, wenn er an ein Kabel gebunden ist.

Die Natur als Vorbild
Das ziehharmonika-artige Design des demonstrierten Modells ist das Ergebnis vieler Jahre Forschung. Ebenso die Fortbewegung mittels kleinster Fortsätze, die an der Magenwand kleben, um dem Roboter die nötige Bodenhaftung zu gehen. In Form der sogenannten „Stick-Slip“-Methode rutscht der kleine Kerl dann weiter, sobald er sein Gewicht verlagert. Ein Fortbewegungsprinzip, welches mit dem von Schnecken oder Raupen vergleichbar ist.

Da sich der Origami-Roboter jedoch auch durch Flüssigkeiten bewegen muss, kann dieser sogar Wasser aufnehmen und wieder ausstoßen, um voranzukommen. Zu diesem Zweck wurden auch eine Art Flossen in das Design eingearbeitet. Laut Rus stützt sich der Roboter bei der Bewegung etwa zu 20 Prozent auf die so erzeugte Schubkraft und zu 80 Prozent auf „Stick-Slip“.

Die Bewegungen werden indes durch wechselnde elektrische Felder außerhalb des Körpers gesteuert, auf die ein Dauermagnet im Zentrum der vordersten Falte reagiert. Dabei wirken in erster Linie Rotationskräfte auf den winzigen Kerl: Bei einer schnellen Rotation dreht er sich auf der Stelle, bei langsamerer Rotation dreht er sich um einen seiner festen Fortsätze.

Zum besseren Verständnis demonstrieren die Wissenschaftler im folgenden Video, wie sie mit dem Origami-Roboter in einem menschenähnlichen Schweinemagen einen Fremdkörper entfernen. In diesem Falle eine Knopfzellenbatterie, von denen nach Angaben den MIT in den USA jährlich ganze 3.500 Stück verschluckt werden.