Magnetische Manipulation

Magnetische Felder ermöglichen es, kleinste Objekte berührungsfrei im Raum zu bewegen. Diese magnetische Manipulation kann zu einem wichtigen Werkzeug im Bereich der minimalinvasiven Therapie werden, da durch sie Operationen noch schonender durchgeführt und Medikamente noch zielgerichteter verabreicht werden könnten. Katheter und Endoskopie-Kapseln, die mit magnetischen Feldern in schwer zugängliche Bereiche im Körper gelenkt werden, befinden sich bereits heute in klinischer Anwendung. Gegenstand aktueller Forschung ist beispielsweise die Entwicklung magnetisch gesteuerter Mikroschwimmer, die als Wirkstofftransporter im Körper dienen sollen, oder auch die Verwendung von Therapeutika mit daran gebundenen magnetischen Nanopartikeln, um damit die Konzentration lokal am Zielort durch magnetische Felder zu erhöhen. 

Für eine präzise und sichere Applikation setzt die magnetische Manipulation allerdings eine genaue Überwachung des Bewegungsprozesses der manipulierten Objekte voraus. Neben klinisch etablierten Verfahren wie röntgenbasierter Bildgebung, MRT oder Ultraschall, eignet sich besonders die Magnetpartikel-Bildgebung (englisch: magnetic particle imaging, MPI) für die Visualisierung von magnetischen Nanopartikeln. Sie ermöglicht eine echtzeitaufgelöste, dreidimensionale Visualisierung der Partikel und Objekte ohne Verwendung ionisierender Strahlung. MPI-Scanner bieten den Vorteil, dass die magnetischen Felder sowohl für die direkte Visualisierung der zu bewegenden Objekte als auch für deren magnetische Manipulation genutzt werden können. 

Am Fraunhofer IMTE werden neue Verfahren zur magnetischen Manipulation und Techniken zur Visualisierung entwickelt. Durch eine Kombination von hochgenauer Additiver Fertigung, der Produktion spezieller Nanopartikel sowie der computergestützten Simulation des Bewegungsverhaltens werden neuartige Mikroroboter konzipiert und getestet. Die entwickelten Technologien bieten ein breites Anwendungsspektrum und vielfältige Möglichkeiten in der individualisierten Diagnostik und Therapie.

Erfahren Sie hier mehr über unsere Leistungen in den Bereichen Additive Fertigung, Technische und Präklinische BildgebungMagnetische Systeme und Instrumentierung.