A kutatók olyan csillag alakú mikroszerszámokat terveztek és teszteltek, amelyek a testhő hatására záródnak, hogy megfogják a szövetmintákat. A vezetékeket vagy áramellátást nem igénylő mikrofogók potenciálisan felhasználhatók szövetminták kinyerésére számos nehezen elérhető helyen.
A szövetmintákat gyakran biopsziaként ismert eljárással távolítják el, hogy segítsenek diagnosztizálni az olyan betegségeket, mint a rák. A szöveteket általában egy fecskendőhöz rögzített tűvel gyűjtik össze, vagy apró vágást végeznek, hogy sebészeti úton hozzáférjenek a területhez. Egy nagy szervnél, például a vastagbélnél, nehéz lehet elegendő mintát gyűjteni ahhoz, hogy a teljes régiót lefedje. Például vastagbélrák szűrésen átesett, fekélyes vastagbélgyulladásban szenvedő betegeknél a standard körülbelül 30 minta gyűjtése. Sajnos ez a nagy szám jóval kevesebb, mint a vastagbél nyálkahártyájának 1%-a, és hiányozhat egy rákmegelőző vagy rákos elváltozás.
Egy csapat, amelyet dr. David H. Gracias és Florin M. Selaru, a Johns Hopkins Egyetem munkatársai egy jobb eszköz kifejlesztését tűzték ki célul a szövetminták gyűjtésére. Kutatásukat részben az NIH igazgatójának új innovációs díja, valamint az NIH Nemzeti Diabétesz és Emésztő- és Vesebetegségek Intézete (NIDDK) finanszírozta.
A kutatók körülbelül 300 mikron és 1 milliméter közötti méretű, csillag alakú mikroszerszámokat készítettek a számítógépes chipek előállításához használt egyes módszerek alkalmazásával. Ezek az eszközök 5-10-szor kisebbek voltak, mint a hagyományos biopsziás csipeszek – elég kicsik ahhoz, hogy áthaladjanak a katéter hegyén, de elég nagyok ahhoz, hogy a hagyományos képalkotó módszerekkel láthatóak legyenek.
Szerezd meg a legújabb e-mailben
A tudósok merev mágneses nikkelt használtak a karokhoz, hogy lehetővé tegyék a mikroszerszámok mágneses mezők általi irányítását. Előfeszített, aranyból és krómból álló kétrétegű csuklópántok. Egy másik polimerréteget úgy terveztek, hogy hideg hőmérsékleten merev legyen, így a csillag alakú szerszám laposan és nyitva maradjon. Testhőmérsékleten ez a réteg meglágyult, hogy a csillag pontjai összecsukódjanak és megragadják a szöveteket.
Az év elején a kutatók arról számoltak be, hogy a mikrofogók segítségével apró mintákat távolítottak el élő sertések epevezetékéből. A legfrissebb tanulmányban a tudósok ezzel a technikával biopsziát vettek a sertés vastagbél és a nyelőcső nagy területeiről.
A kutatók endoszkóp segítségével 150-1,500 mikrofogót fecskendeztek be, és kamerával figyelték őket. A megfogók a meleg testhőmérséklet hatására 5-10 percen belül bezárultak, befogva a szövetdarabokat. A kutatók egy mágneses hegyű katéter behelyezésével szerezték meg a mikrofogókat. A kapott szövetminták elemzésre alkalmas ép sejtcsoportokat tartalmaztak.
Kis minta alapján nem mindig lehet pontos következtetéseket levonni” – mondja Selaru. Több száz vagy akár több ezer megfogót is bevethetnénk, hogy több mintát kapjunk, és jobb képet kapjunk arról, hogy milyen betegségről van szó, vagy hogy van-e jelen betegség.
Mivel a beléjük épített feszültség táplálja őket, a mikromarkolóknak nincs szükségük hengerre vagy vezetékre az energia szállításához. Ezenkívül a különböző polimerek lehetővé tehetik, hogy a szerszámot különféle hőmérsékletek, vegyszerek és enzimek aktiválják.
A kutatók megjegyzik, hogy a mikrofogók visszaszerzésének módszereit javítani kell annak biztosítására, hogy mindegyiket eltávolítsák a testből. Alternatív megoldásként biológiailag lebomló anyagokból készülhetnek, hogy kiküszöböljék a lehetséges egészségügyi kockázatokat. Cikk Forrás: NIH Research Matters
