Traditionelle Methoden der Arzneimittelzufuhr wie Spritzen oder Pillen haben in der Praxis einige Nachteile. Bislang gibt es keine Methode, die Wirksamkeit eines Medikaments zu steuern, wenn es sich einmal in der Blutbahn befindet. Zudem sind Dosierungen häufig unpräzise und werden dem Körper zugeführt, selbst wenn dieser sie nicht wirklich benötigt.
Eine Studie von Forschern des Interdisciplinary Center in Herzlia und der Bar Ilan University in Ramat Gan, Israel, hat dieses Problem nun gelöst. Sie haben einen Nano-Roboter gebaut, der an- und abgeschaltet werden und so Medikamente dosieren kann, indem er sie dem Körper nur bei Bedarf zuführt.
Gesteuert wird der Bot allein durch die Gedanken eines Menschen. Eine Testperson wurde in der Studie an ein EEG-Gerät angeschlossen und brachte durch seine Gehirnaktivität den Nanobot dazu, das Medikament im Körper der Kakerlake freizusetzen. Das klingt bizarr, die neue Methode kann allerdings dazu dienen, psychische Störungen wie Depressionen oder ADHS in Zukunft besser zu behandeln.
Das Team erschuf den Roboter aus einer DNA, die derart zusammengelegt wurde, dass die Arznei im Innern daran angebunden werden konnte. Außerdem besitzt der Bot ein Tor, das durch die Einwirkung von elektromagnetischer Energie gesteuert wird. Somit öffnet oder schließt es sich, um das Medikament, wenn es benötigt wird, an seine Umgebung abzugeben – in diesem Fall an den Körper einer Westindischen Blattkakerlake.
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Die Quelle der elektromagnetischen Energie war eine Drahtspule, die die Schabe umgab. Das andere Ende davon wurde mit einem EEG-Headset verbunden, getragen vom menschlichen Probanden. Die Wissenschaftler entwarfen einen Algorithmus, der einen elektrischen Strom in der Spule hervorruft, wenn er ein bestimmtes Maß an Hirnaktivität erkennt.
Der Proband mit der EEG-Kappe löste derweil simple Matheaufgaben oder schlief. Während er die Matheaufgaben zu lösen versuchte, registrierte der Algorithmus eine erhöhe Gehirnaktivität, aktivierte die elektromagnetische Spule und setzte so das Medikament aus dem DNA-Nanobot frei. Sobald der Mann mit dem Rechnen aufhörte, wurde das Signal getrennt, der Nano-Roboter schloss sein Tor und die Freisetzung der Arznei stoppte.
Die Studie wurde in der Fachzeitschrift Public Library of Science veröffentlicht. Sie ist erst einmal nichts weiter als eine Machbarkeitsstudie, könnte aber die Art und Weise, wie Medikamente dem Körper zugeführt werden, verändern, insbesondere um psychische Störungen dauerhaft besser behandeln zu können. Falls der Algorithmus nicht nur von mentaler Leistung, sondern auch von bestimmten Gemütszuständen oder Gefühlen gesteuert werden könnte, wäre es möglich ein System aufzubauen, das Medikamente ausschließlich dann freigesetzt, wenn sie benötigt werden. Auch die Dauer des Einsatzes wäre reguliert.
Obwohl die Technologie sich noch in ihren Anfängen befindet, könne das Experiment, so die Forscher, „dazu inspirieren, die bewusstseinsvermittelnde Kontrolle über biochemische und psychologische Funktionen zu verbessern“.
Dieser Artikel erschien zuerst bei WIRED UK.
