Universiteit Twente ontwikkelt spermarobotjes

De microrobots doen de bewegingen van spermacellen na. Die bewegen zich ongeveer net zo voort als een slang. Ze slingeren zich als het ware vooruit. Ze maken een S-vorm, die in het begin groot is en steeds kleiner wordt. “Vloeistoffen waarin spermacellen zich begeven zijn niet zo vloeibaar voor hen als voor ons. Dat komt omdat ze klein zijn”, zegt onderzoeker Leon Abelmann (Universiteit Twente), een van de ontwikkelaars van MagnetoSperm. “Water is bijvoorbeeld voor spermacellen een soort stroop, waar ze zich doorheen wringen en dat gaat het beste door te slingeren.”

Koelkastmagneet

De slingerende beweging van het kunstzaad is mogelijk dankzij een magneetveld dat minder sterk is dan die van een koelkastmagneet. “Vaststaande magneetspoelen creëren buiten het lichaam van de spermarobotjes een magneetveld. In de kop zit een heel dun laagje van tweehonderd nanometer dikte van kobalt-nikkel, de staart is van plastic. Om de spermacel te laten bewegen veranderen we de stroom van de magneetspoelen, daardoor gaat de spermarobot slingeren. Dit gebeurt allemaal automatisch. Via een microscoop zien we waar de robot is en kunnen we hem in real-time laten bewegen. Stel dat we willen dat het kunstzaad heel snel naar rechts gaat? Dan past ons systeem automatisch de stroom aan van de magneetspoelen”, legt hoofdonderzoeker van MagnetoSperm Sarthak Misra (Universiteit Twente) uit. In het lab deed hij tests met de microrobot in een doos ter grootte van een koektrommel.

Tracken

Zover is het nog niet. De microrobots worden nog verder ontwikkeld. Wetenschappers willen ze bijvoorbeeld nog kleiner maken. Nu nog hebben ze een lengte van 322 micrometer lang en zijn ze zes keer groter dan een spermacel. Daarnaast willen de onderzoekers het kunstzaad tracken. “We moeten natuurlijk weten waar het precies is. Hoe komen we daar achter? Nu zien we ze alleen nog via een microscoop, dat gaat natuurlijk niet als ze in het lichaam zijn.”

Niet alleen de Universiteit Twente, maar ook de ETH Zurich en Carnegie Mellon University doen uitvoerig onderzoek naar dit soort mogelijkheden. Misra wil graag met ze samenwerken. “Deze universiteiten inspireerden ons om ook microrobotjes te maken”, zegt Abelmann. “De resultaten zijn veelbelovend. Maar het duurt nog wel een jaar of vijftien voordat het kunstzaad daadwerkelijk wordt toegepast.”