Forskere designet og testede stjerneformede mikroværktøjer, der lukker som reaktion på kropsvarme for at gribe vævsprøver. Mikrogriberne, som ikke kræver ledninger eller strøm, kan potentielt bruges til at hente vævsprøver på mange svært tilgængelige steder.
Prøver af væv fjernes ofte i en procedure kendt som en biopsi for at hjælpe med at diagnosticere medicinske tilstande såsom kræft. Væv opsamles typisk med en nål fastgjort til en sprøjte eller ved at lave et lille snit for kirurgisk at få adgang til området. For et stort organ, såsom tyktarmen, kan det være svært at indsamle nok prøver til at dække hele området. For eksempel hos patienter med colitis ulcerosa, som screenes for tyktarmskræft, er standarden at indsamle omkring 30 prøver. Desværre repræsenterer dette store antal et godt stykke under 1 % af tyktarmens slimhinde og kan gå glip af en forstadie til kræft eller kræft.
Et team ledet af Drs. David H. Gracias og Florin M. Selaru fra Johns Hopkins University satte sig for at udvikle et bedre værktøj til at indsamle vævsprøver. Deres forskning blev delvist finansieret af en NIH Director's New Innovator Award og af NIH's National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (NIDDK).
Forskerne fremstillede stjerneformede mikroværktøjer på omkring 300 mikron til 1 millimeter store ved at anvende nogle af de metoder, der blev brugt til at lave computerchips. Disse værktøjer var 5 til 10 gange mindre end konventionel biopsipincet - små nok til at passere gennem en kateterspids, men store nok til at blive set med konventionelle billeddannelsesmetoder.
Få det nyeste via e-mail
Forskerne brugte stift magnetisk nikkel til armene for at tillade mikroværktøjerne at blive styret af magnetiske felter. Et forspændt dobbeltlag af guld og kromformede hængsler. Et andet lag polymer blev designet til at være stift ved kolde temperaturer og holde det stjerneformede værktøj fladt og åbent. Ved kropstemperatur blev dette lag blødgjort for at tillade stjernens punkter at hænge lukket og gribe væv.
Tidligere i år rapporterede forskerne at bruge mikrogriberne til at fjerne bittesmå prøver fra galdekanalerne på levende grise. I den seneste undersøgelse brugte forskerne teknikken til at få biopsier på tværs af store områder af svinets tyktarm såvel som spiserøret.
Ved hjælp af et endoskop injicerede forskerne 150-1,500 mikrogribere og overvågede dem med et kamera. Griberne lukkede inden for 5-10 minutter som reaktion på den varme kropstemperatur og fangede vævsstykker. Forskerne hentede mikrogriberne ved at indsætte et kateter med en magnetisk spids. De resulterende vævsprøver indeholdt klynger af intakte celler, der var egnede til analyse.
Baseret på et lille udsnit kan man ikke altid drage nøjagtige slutninger,” siger Selaru. Vi kunne indsætte hundredvis eller endda tusindvis af disse gribere for at få flere prøver og en bedre idé om, hvilken slags eller om en sygdom er til stede.
Da de er drevet af den spænding, der er indbygget i dem, kræver mikrogriberne ikke en tøjring eller ledning for at levere energi. Derudover kan forskellige polymerer gøre det muligt for værktøjet at blive udløst af en række temperaturer, kemikalier og enzymer.
Forskerne bemærker, at metoderne til at hente mikrogriberne skal forbedres for at sikre, at de alle fjernes fra kroppen. Alternativt kan de være lavet af biologisk nedbrydelige materialer for at eliminere potentielle sundhedsrisici. Artikel Kilde: NIH Research Matters
