Nanorobots losgelaten in muizenmaag

In de toekomst moeten nanorobots geneesmiddelen afgeven in het lichaam. Nu zijn ze voor het eerst getest.

Foto’s ACS Nano

De eerste nanorobots hebben hun lading afgeleverd in een levend zoogdier. Dat hebben Amerikaanse onderzoekers bekendgemaakt in het tijdschrift ACS Nano. Het zijn nog geen microscopische monteurs maar het begin is er.

Nanorobots zouden machientjes moeten zijn van ongeveer een micrometer (een duizendste millimeter) groot, liefst kleiner. Volgens sommige heilsverwachtingen zouden ze in de toekomst kunnen worden losgelaten in de bloedbaan om reparaties uit te voeren of geneesmiddelen lokaal af te geven. Maar tot nu toe waren er geen experimenten die een nuttige werking in levende wezens lieten zien.

Dat is nu veranderd, al zijn de reparateurs in de bloedbaan nog ver weg. Onderzoekers van de Universiteit van Californië in San Diego hebben robotjes losgelaten in de magen van muizen. De machientjes waren 20 micrometer lang en 5 micrometer dik, dus aan de grote kant. En het waren de eenvoudigst denkbare apparaatjes: een soort eentrapsraketten.

De ‘robotjes’ zijn buisjes van kunststof, aan een kant open en aan de andere kant dicht, met aan de binnenkant een laagje zink. In de maag reageert het zink met maagzuur. Daarbij ontstaat waterstofgas, dat uit de open kant van het buisje ontsnapt. Deze straalaandrijving gaf de buisjes een snelheid van 60 micrometer per seconde. Dat is driemaal hun eigen lichaamslengte per seconde, te vergelijken met een auto die 70 kilometer per uur rijdt.

„Het zijn een soort ongeleide projectielen”, reageert prof. dr. Cees Dekker, universiteitshoogleraar aan de TU Delft en expert in nanotechnologie. „Dit is de eerste toepassing van een nanomotor in een levend dier. Tot nu toe was dit fascinerende spielerei.”

Door hun hoge snelheid blijven de buisjes makkelijk steken in de maagwand. Zonder aandrijving lukt dat niet, bleek uit een experiment met platina-buisjes. Platina reageert niet met maagzuur en geeft de buisjes dus geen snelheid.

Nanobuisjes zoals deze zouden een nuttige lading kunnen afleveren en ook die functie werd getest. Een verzameling buisjes kreeg behalve de zinken ‘brandstof’ een lading van gouddeeltjes. Gouddeeltjes die zo werden afgeleverd werden ruim driemaal zoveel in de maagwand teruggevonden als gouddeeltjes die muizen zonder robots inslikten. De gouddeeltjes zou je kunnen vervangen door medicijnen, aldus de onderzoekers, maar ook door stoffen voor diagnostiek.

De nanobotjes zijn niet acuut giftig. De nanowetenschappers hebben de gezondheidseffecten op de langere termijn nog niet onderzocht. Alle muizen werden zes uur na het experiment gedood voor onderzoek.