Cercetătorii au proiectat și testat microinstrumente în formă de stea care se închid ca răspuns la căldura corporală pentru a prinde mostre de țesut. Microgripperele, care nu necesită fire sau alimentare, pot fi utilizate pentru a prelua mostre de țesut în multe locuri greu accesibile.
Probele de țesut sunt adesea îndepărtate printr-o procedură cunoscută sub numele de biopsie pentru a ajuta la diagnosticarea afecțiunilor medicale precum cancerul. Țesuturile sunt de obicei colectate cu un ac atașat la o seringă sau făcând o tăietură mică pentru a accesa zona chirurgicală. Pentru un organ mare, cum ar fi colonul, poate fi dificil să colectezi suficiente probe pentru a acoperi întreaga regiune. De exemplu, la pacienții cu colită ulceroasă care sunt testați pentru cancer de colon, standardul este de a colecta aproximativ 30 de probe. Din păcate, acest număr mare reprezintă cu mult sub 1% din mucoasa colonului și ar putea rata o leziune precanceroasă sau canceroasă.
O echipă condusă de dr. David H. Gracias și Florin M. Selaru de la Universitatea Johns Hopkins și-au propus să dezvolte un instrument mai bun pentru a colecta mostre de țesut. Cercetarea lor a fost finanțată parțial de către un director NIH New Innovator Award și de NIHs Institutul Național de Diabet și Boli Digestive și de Rinichi (NIDDK).
Cercetătorii au fabricat microinstrumente în formă de stea de aproximativ 300 de microni până la 1 milimetri prin aplicarea unora dintre metodele utilizate pentru fabricarea cipurilor de computer. Aceste instrumente au fost de 5 până la 10 de ori mai mici decât pensele convenționale pentru biopsie - suficient de mici pentru a trece prin vârful unui cateter, dar suficient de mari pentru a fi văzute prin metodele convenționale de imagistică.
Obțineți cele mai recente prin e-mail
Oamenii de știință au folosit nichel magnetic rigid pentru brațe pentru a permite microuneltelor să fie ghidate de câmpuri magnetice. Un strat dublu precomprimat de aur și crom a format balamale. Un alt strat de polimer a fost proiectat să fie rigid la temperaturi scăzute, menținând unealta în formă de stea plată și deschisă. La temperatura corpului, acest strat s-a înmuiat pentru a permite punctelor stelei să se închidă și să prindă țesutul.
La începutul acestui an, cercetătorii au raportat că au folosit microgripperele pentru a îndepărta mostre minuscule din canalele biliare ale porcilor vii. În cel mai recent studiu, oamenii de știință au folosit tehnica pentru a obține biopsii în regiuni mari ale colonului de porc, precum și esofag.
Folosind un endoscop, cercetătorii au injectat 150-1,500 de microgripper și le-au monitorizat cu o cameră. Clemele s-au închis în 5-10 minute ca răspuns la temperatura corporală caldă, captând bucăți de țesut. Cercetătorii au recuperat microgripperele introducând un cateter cu vârf magnetic. Probele de țesut rezultate au conținut grupuri de celule intacte adecvate pentru analiză.
Pe baza unui eșantion mic, nu puteți trage întotdeauna concluzii precise”, spune Selaru. Am putea implementa sute sau chiar mii de aceste prinderi pentru a obține mai multe mostre și o idee mai bună despre ce fel de boală sau dacă este prezentă.
Deoarece sunt alimentate de stresul încorporat în ele, microgripper-urile nu necesită nicio legătură sau cablu pentru a furniza energie. În plus, diferiți polimeri ar putea permite ca instrumentul să fie declanșat de o gamă de temperaturi, substanțe chimice și enzime.
Cercetătorii observă că metodele de recuperare a microgripperelor vor trebui îmbunătățite pentru a se asigura că toate sunt îndepărtate din corp. Alternativ, acestea ar putea fi făcute din materiale biodegradabile pentru a elimina potențialele riscuri pentru sănătate. Sursa articolului: NIH Research Matters
