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Multi-Material 3D-Printing for Nano-Engineered Microbots

Projektbeschreibung

Multimaterial-3D-Nanodruck für Mikrobots der nächsten Generation

Mikroroboter könnten die Gesundheitsversorgung verändern, indem sie heikle Aufgaben innerhalb des Körpers übernehmen sowie Behandlungen sicherer, präziser und weniger invasiv werden lassen. Ihr Potenzial wird gegenwärtig durch die heutigen Herstellungsverfahren eingeschränkt, die ihre Größe, ihren Antrieb und ihre Funktionalität begrenzen. Das Team des ERC-finanzierten Projekts PRINTBOT entwickelt eine allgemeine, Multi-Material-3D-Druckplattform im Nanometermaßstab, die auf fokussierten Teilchenstrahlen basiert, um Mikrobots mit einer Größe von kleiner als zehn Mikrometer herzustellen, bei denen ein effizienter Antrieb mit integrierten Funktionen kombiniert ist. Zu den Entwürfen gehören künstliche Zilien-Mikrobots und magnetische Spiralschwimmer für effizientes Bewegen in flüssigen Umgebungen. Die Mikroroboter sind derart konstruiert, dass sie Partikel innerhalb eines bestimmten Größenfensters einfangen und freisetzen sowie bei Bedarf lokal erhitzen können. Das Team von PRINTBOT wird auch den Prototyp eines „ImmunoBots“ entwickeln, eines künstlichen Immunzellenkonzepts, das die Neutralisierung von Krankheitserregern zum Ziel hat.

Ziel

Microbots have the potential to revolutionize modern medicine by performing precise operations at microscopic scales, enabling safer and more efficient diagnostic and therapeutic solutions. However, breakthrough innovations required to significantly enhance patient care are currently hindered by challenges in manufacturing at the lowest microscale, particularly limitations in material versatility, nanoscale resolution, and design flexibility. These constraints result in inefficient propulsion and restricted functional capabilities in current microbots.
The PRINTBOT project aims to overcome these challenges by developing sub-10 µm microbots with highly efficient propulsion systems and advanced functionalities. Two propulsion concepts will be explored for operation in liquid environments: (1) artificial ciliary microbots – 20 times smaller than current models, and (2) magnetic helical swimmers with novel designs for efficient locomotion.
Beyond propulsion, PRINTBOT will introduce innovative functionalities, such as controlled cargo mechanisms and heating antennas that can be modularly attached to microbots. These features will allow the microbots to selectively capture / transport / release particles, and carry out localized hyperthermia treatments, such as targeted tumor cell inhibition.
The project will also create the ImmunoBot, an artificial immune cell designed to capture and neutralize pathogens through targeted heating, mimicking the body´s natural defense mechanisms.
These innovations will be enabled by PRINTBOT´s pioneering work in multi-material 3D-nanoprinting, allowing a seamless, modular integration of materials with various functionalities within a single 3D-structure, establishing new benchmarks in nanoscale additive manufacturing.
PRINTBOT´s outcomes are expected to drive progress not only in microrobotics but also to advance applications in Lab-on-a-Chip systems, sensors, and biomedical engineering, opening new horizons for healthcare innovations.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2025-STG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

TECHNISCHE UNIVERSITAET GRAZ
Netto-EU-Beitrag
€ 1 723 730,00
Adresse
RECHBAUERSTRASSE 12
8010 Graz
Österreich
Region
Südösterreich Steiermark Graz
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
€ 1 723 730,00

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