Endokarditis: Magnetroboter docken in 15 von 15 Versuchen erfolgreich an
Veröffentlicht am: 13.10.2026 um 08:39 Uhr | Redaktion boerse-global.de
Forscher der Johns Hopkins University haben millimetergroße, magnetisch gesteuerte Roboter entwickelt, die Medikamente gezielt an infiziertes Herzgewebe abgeben sollen.
Die Ergebnisse der Forschungsarbeit wurden im Fachjournal Advanced Materials Technologies veröffentlicht, wie die Universität in einem Bericht vom 12. Oktober 2026 mitteilte. Die winzigen Systeme, deren Breite etwa einer Bleistiftspitze oder einem Streichholzkopf und deren Länge einem Reiskorn entspricht, zielen primär auf die Behandlung der Endokarditis ab.
Herausforderungen bei der Behandlung von Endokarditis
Bei der Endokarditis handelt es sich um eine Entzündung der Herzinnenhaut. Nach Angaben der Johns Hopkins University sind davon in den USA jährlich rund 50.000 Menschen betroffen. Die medizinische Standardtherapie besteht bislang aus vier bis sechs Wochen intravenöser Antibiotikagabe.
Diese Form der Behandlung erweist sich jedoch häufig als unzureichend, da sich der Wirkstoff im Blutkreislauf verdünnt, bevor er in ausreichender Konzentration am Entzündungsherd ankommt. Zu den bisherigen Ausweichmöglichkeiten zählen deutlich höhere, potenziell toxische Dosen oder risikoreiche offene Operationen am Herzen.
Zweiteiliges Modulsystem ohne eigene Antriebe
Die Neuentwicklung der Forschungsgruppe setzt auf einen modularen Aufbau. Die Roboter bestehen aus zwei Komponenten: Ein Nadelmodul verankert sich im Herzgewebe und dient dort als permanente Andockstation. Ein separates Wirkstoffmodul dockt anschließend magnetisch an und gibt die enthaltenen Antibiotika langsam ab. Während das Nadelmodul im Gewebe verbleibt, lässt sich das Wirkstoffmodul bei Bedarf austauschen, um weitere Dosen zu verabreichen.
Die 4- bis 6-wöchige IV-Antibiotikatherapie bei Endokarditis stößt an ihre Grenzen, weil sich der Wirkstoff vor dem Entzündungsherd verdünnt. Ein neuer Ansatz setzt auf millimetergroße, magnetisch gesteuerte Roboter, die Medikamente direkt am infizierten Herzgewebe abgeben. Unser kostenloser Leitfaden ordnet Studiendesign, Andockrate und offene Fragen in drei Schritten ein. Kostenlosen Leitfaden jetzt anfordern
Die Milliroboter kommen vollständig ohne eigene Batterien oder Motoren aus. Die Steuerung erfolgt drahtlos über ein externes elektromagnetisches Spulensystem, das funktionell an ein Magnetresonanztomographie-Gerät angelehnt ist. Für die präzise Lokalisierung in Echtzeit nutzt das Forschungsteam zudem ein neuronales Netz.
Erste Laborergebnisse und Ausblick
In Laborversuchen an Herzphantomen sowie an Schweineherzgewebe bewegten sich die Roboter autonom und steuerten erfolgreich gegen einen simulierten Blutfluss an.
Bei 15 von 15 Versuchen unter aktivem Fluss erreichten die Einheiten eine Andock-Erfolgsrate von 100 Prozent. Das spezielle Nadeldesign reduzierte die notwendige Penetrationskraft um 66,7 Prozent. Das Wirkstoffmodul setzte seinen Inhalt im Versuch über einen Zeitraum von etwa 3 Stunden frei.
Offene Herzoperationen bei Endokarditis sind risikoreich — und höhere Antibiotikadosen bergen Toxizitätsrisiken. Forscher testen daher ein zweiteiliges Modulsystem, das ohne Batterien und Motoren auskommt und den Wirkstoff über Stunden freisetzt. Unser Leitfaden zeigt, welche Laborergebnisse belastbar sind und welche Schritte bis zur Anwendung am Menschen noch ausstehen. Leitfaden zur Studienlage anfordern
Der Erstautor der Studie, Anuruddha Bhattacharjee, der inzwischen an der University of Alabama at Birmingham tätig ist, stellte eine signifikante Verkürzung der Therapiezeit in Aussicht. Die Behandlungsdauer könne künftig möglicherweise auf 10 Minuten bis 1 Stunde sinken, statt der bisher üblichen vier bis sechs Wochen. Diese Werte beruhen auf Projektionen und wurden bislang noch nicht an menschlichen Patienten nachgewiesen.
Bevor klinische Studien am Menschen möglich sind, plant die Johns Hopkins University Tests an realistischeren Herzmodellen, die auch Muskelkontraktionen und einen natürlichen Herzschlag abbilden. Neben der Kardiologie sehen die Forscher langfristig auch ein potenzielles Einsatzfeld in der gezielten Krebstherapie.
