Es hört sich zunächst nach einem sehr speziellen Problem an. Allerdings kommt es allein in den Vereinigten Staaten 3500 Mal pro Jahr vor, dass ein Mensch eine Knopfbatterie verschluckt. Das geht aus den Statistiken des National Capital Poison Center hervor. Die Betroffenen sind meistens Kinder, die kleinen Batterien werden auch in Spielzeug verbaut. In der Regel werden die Energiespeicher nach einigen Tagen wieder ausgeschieden. Es kommt jedoch immer wieder vor, dass die Batterie irgendwo stecken bleibt. Unter Umständen fließen elektrische Ströme, welche chemische Reaktionen auslösen. Es bilden sich Hydroxide, die mit Wasser zu ätzenden Laugen reagieren können. Diese können innere Verletzungen verursachen, woraufhin die Batterie von einem Chirurgen herausoperiert werden muss. Im US-Bundesstaat Oklahoma soll Ende 2015 ein zweijähriges Mädchen an den Verätzungen gestorben sein, die eine sechs Tage zuvor verschluckte Batterie verursacht hat, berichtete die Regionalzeitung The Oklahoman.
Ein amerikanisch-britisch-japanisches Forscherteam arbeitet an einer anderen Lösung für das Problem: einem verschluckbaren Roboter, der Eindringlinge im Verdauungstrakt aufspürt, einsammelt und aus dem Körper befördert. Die Gruppe um Daniela Rus vom Massachusetts Institute of Technology stellte ihr Projekt vergangene Woche auf einer wissenschaftlichen Konferenz in Stockholm vor, der International Conference on Robotics and Automation.
Der Roboter ist von Origami inspiriert, der japanischen Kunst des Papierfaltens. Das Gerät besteht aus mehreren Schichten verschiedener Materialien, darunter eine Lage Schweinedarm und ein spezielles Material, dass sich bei Erwärmung zusammenzieht. Letzteres ermöglicht die spezielle, platzsparende Faltung. Zusammengefaltet wird das Gerät in eine Eiskapsel gepackt. Auf dem Weg durch die Speiseröhre schmilzt das Eis und der Roboter entfaltet sich wieder auf eine Größe von wenigen Zentimetern.
Der aktuelle Prototyp ist allerdings noch nicht in der Lage, seine Bewegung selbst zu steuern. Daher haben ihn die Forscher mit einem kleinen Magneten bestückt, den sie über ein von außen angelegtes Magnetfeld kontrollieren. Am Ende soll der Roboter über den Darm ausgeschieden werden.
Die kleine Maschine soll auch innere Wunden versorgen oder Medikamente transportieren
In einem ersten Test gelang es dem Team, mittels des Roboters eine Knopfbatterie aus der künstlichen Nachbildung eines Magens zu bergen. Dieser war allerdings aus Silikon und durchsichtig, was den Wissenschaftlern die Navigation erleichterte. Im nächsten Schritt wollen sie das Gerät an einem Schwein ausprobieren. Dann wollen sie den Roboter unter anderem mittels Röntgen und Ultraschall orten. Seine metallische Beute transportiert der Mini-Roboter mithilfe des integrierten Magneten.
Neben dem Aufspüren von Fremdkörpern sei auch denkbar, dass der Roboter Wunden versorge oder Medikamente an den dafür vorgesehenen Ort im Körper bringe, sagt Teamleiterin Rus. Je nach Verwendungszweck können in den Schichtaufbau unterschiedliche Lagen eingebaut werden, die bestimmte Wirkstoffe enthalten. So ließe sich bei Bedarf auch erreichen, dass der Roboter nach erledigter Aufgabe noch im Magen vollständig zersetzt wird.
An Mikrorobotern für den Einsatz im menschlichen Körper arbeiten Forscher schon länger. Meist geht es dabei um das Sammeln von Bildern und Daten, etwa als Alternative zu Darmspiegelungen. Auch den Origami-Roboter wollen Rus und ihre Kollegen künftig mit Messfühlern bestücken, um unterwegs Informationen zu erfassen.