Minuscule robotjes kunnen dankzij een magnetisch veld draadloos door bloedvaten bewegen. Vervolgens kunnen ze als een boor bloedstolsels in deze vaten afbreken. Dit kan een uitkomst zijn voor het verwijderen van bloedpropjes die met de huidige technieken moeilijk te bereiken zijn.
Microrobots hebben bloedstolsels verwijderd uit de bekkenslagader van een schaap. De makers van de robots stuurden ze naar de juiste plek met behulp van een magnetisch veld. Deze innovatie biedt nieuwe kansen voor de behandeling van trombose.
Trombose is een vaatziekte waarbij een bloedstolsel (trombus) een bloedvat gedeeltelijk of volledig afsluit. Hierdoor wordt de doorbloeding belemmerd en krijgt een lichaamsdeel of orgaan onvoldoende zuurstof. Dit kan levensgevaarlijk zijn. In Nederland krijgen jaarlijks zo’n honderdduizend mensen trombose.
De politieke lessen van de corona-uitbraak
De strijd tegen covid-19 was ook een strijd tegen de stille epidemie van wetenschapsonderdrukking, stelt politicoloog Dali L. Yang.
Kronkelige vaten
Soms zitten bloedpropjes op een moeilijk bereikbare plek, bijvoorbeeld in een smal, kronkelig bloedvat. De gebruikelijke behandelmethoden werken dan niet altijd even goed. Een team van robotingenieurs en vaatchirurgen van de Universiteit Twente en de Radboud Universiteit heeft nu onderzocht of een magnetische microrobot uitkomst kan bieden. Het onderzoek werd ex vivo uitgevoerd. Dat betekent dat bloedvaten buiten het lichaam worden onderzocht, en dus niet in een levend dier. De wetenschappers gebruikten voor het onderzoek de bekkenslagader van een schaap.
De microrobot is net zo klein als de punt van een balpen. Hij ziet eruit als een schroef. In de robot zit een minuscuul magneetje. Dat zorgt ervoor dat de schroef om zijn as gaat draaien wanneer er een andere magneet bij in de buurt komt. Daar maakten de onderzoekers gebruik van. Ze bevestigden een magneet aan een robotarm en konden hiermee de microrobot al draaiend door het bloedvat laten bewegen.
Boren in het stolsel
Zodra de minirobot bij een bloedprop aankomt, functioneert hij als een boor. Door draaiend tegen het bloedpropje aan te bewegen, breekt het stolsel langzaam op in kleine stukjes. Hierdoor gaat het bloedvat weer open. De bloedstroom is dan hersteld.
De onderzoekers hebben het gebruik van de microrobot gecombineerd met een al beproefde techniek, genaamd trombolyse. Hierbij wordt er bij de trombus een middel toegediend dat het stolsel kan oplossen. Met deze techniek wordt het bloedstolsel dus zowel opgebroken – door de microrobot – als opgelost – door de trombolyse. ‘Door [de bloedstolsels] volledig op te lossen, voorkomen we dat ze verderop een nieuw stolsel voorzaken’, zegt vaatchirurg Michiel Warlé van het Radboudumc in een persbericht.
Biomechanisch ingenieur Frank Gijsen van het Erasmus MC ziet echter nog uitdagingen voordat artsen de microrobot in patiënten kunnen toepassen. ‘Bij de huidige methoden wordt de trombus er via een soort afzuigsysteem helemaal uitgehaald en dat wordt hier niet gedaan. Zelfs in combinatie met de trombolyse wordt slechts 18 procent van de trombus weggehaald.’ Bovendien duurde dit proces in de bekkenslagader van het schaap bijna een uur. Dat is een stuk langer dan gebruikelijke behandelingen. ‘Bij een normale behandelprocedure kan een stolsel binnen 15 minuten verwijderd worden’, zegt Gijsen.
‘Verder benoemen de onderzoekers dat de microrobot de kwetsbare vaatwand kan beschadigen, maar hebben ze hier nog geen oplossing voor gevonden. De nieuwste methoden proberen zulke schade juist te minimaliseren’, zegt Gijsen.
Medicijnen afleveren
De microrobots kunnen ook voor andere toepassingen worden ingezet. Bijvoorbeeld voor het afleveren van medicatie op specifieke gebieden in het lichaam. Daar ziet Gijsen meer heil in. ‘Dit soort instrumenten zijn vaak zeer nuttig in een onderzoekssetting. Dan is het gewoon heel fijn als je lokaal kunt kijken wat het effect is van een ingreep. Ik denk dat het een goede shuttle is om dingen ergens naartoe te brengen en te kijken wat er lokaal gebeurt. Dat lijkt me beter dan dat je het gebruikt als een soort boormachine om een trombus weg te halen.’
