Tutkijat suunnittelivat ja testasivat tähden muotoisia mikrotyökaluja, jotka sulkeutuvat kehon lämmön vaikutuksesta ottamaan kudosnäytteitä. Mikrotarttujat, jotka eivät vaadi johtoja tai virtaa, voidaan mahdollisesti käyttää kudosnäytteiden noutamiseen monista vaikeapääsyisistä paikoista.
Kudosnäytteitä poistetaan usein menetelmällä, joka tunnetaan nimellä biopsia, joka auttaa diagnosoimaan sairauksia, kuten syöpää. Kudokset kerätään tyypillisesti ruiskuun kiinnitetyllä neulalla tai tekemällä pieni leikkaus, jotta alueelle pääsee kirurgisesti. Suuresta elimestä, kuten paksusuolesta, voi olla vaikeaa kerätä tarpeeksi näytteitä koko alueen kattamiseksi. Esimerkiksi paksusuolensyövän seulonnassa olevilla haavaista paksusuolentulehdusta sairastavilla potilailla standardi on kerätä noin 30 näytettä. Valitettavasti tämä suuri luku edustaa reilusti alle 1 % paksusuolen limakalvosta ja voi jättää väliin syövän esiasteen tai syöpävaurion.
Ryhmä, jota johtaa Drs. David H. Gracias ja Florin M. Selaru Johns Hopkinsin yliopistosta päättivät kehittää paremman työkalun kudosnäytteiden keräämiseen. Heidän tutkimuksensa rahoitettiin osittain NIH Director's New Innovator Award -palkinnolla ja NIH:n National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (NIDDK).
Tutkijat valmistivat tähtimäisiä mikrotyökaluja, joiden koko oli noin 300 mikronia - 1 millimetriä, käyttämällä joitain tietokonesirujen valmistukseen käytettyjä menetelmiä. Nämä työkalut olivat 5-10 kertaa pienempiä kuin perinteiset biopsiapihdit – riittävän pieniä kulkeakseen katetrin kärjen läpi, mutta riittävän suuria nähdäkseen tavanomaisilla kuvantamismenetelmillä.
Hanki uusimmat sähköpostitse
Tiedemiehet käyttivät käsivarsiin jäykkää magneettista nikkeliä, jotta magneettikentät voisivat ohjata mikrotyökaluja. Esijännitetty kaksoiskerros kullasta ja kromista muodostettu saranat. Toinen polymeerikerros suunniteltiin jäykäksi kylmissä lämpötiloissa pitäen tähden muotoisen työkalun tasaisena ja auki. Kehon lämpötilassa tämä kerros pehmeni sallien tähden pisteet sulkeutua ja tarttua kudokseen.
Aiemmin tänä vuonna tutkijat ilmoittivat käyttäneensä mikrotarttujaa pienten näytteiden poistamiseen elävien sikojen sappitiehyistä. Uusimmassa tutkimuksessa tutkijat käyttivät tekniikkaa biopsioiden ottamiseen sian paksusuolen ja ruokatorven suurilta alueilta.
Endoskoopilla tutkijat ruiskuttivat 150-1,500 mikrotarttujaa ja seurasivat niitä kameralla. Tarraimet sulkeutuivat 5-10 minuutin sisällä vastauksena lämpimään ruumiinlämpöön ja vangitsivat kudospaloja. Tutkijat löysivät mikrotarttujat asettamalla sisään katetrin, jossa on magneettinen kärki. Tuloksena saadut kudosnäytteet sisälsivät ryhmiä analyysiin sopivia ehjiä soluja.
Pienen otoksen perusteella ei aina voi tehdä tarkkoja päätelmiä, Selaru sanoo. Voisimme ottaa käyttöön satoja tai jopa tuhansia näitä tarttujaa saadaksemme lisää näytteitä ja saada paremman käsityksen siitä, millainen tai onko kyseessä jokin sairaus.
Koska mikrotarraimet saavat virtaa niihin sisäänrakennetusta jännityksestä, ne eivät vaadi hihnaa tai lankaa energian toimittamiseen. Lisäksi erilaiset polymeerit voivat mahdollistaa työkalun laukaisemisen erilaisilla lämpötiloilla, kemikaaleilla ja entsyymeillä.
Tutkijat huomauttavat, että menetelmiä mikrotarrainten palauttamiseksi on parannettava sen varmistamiseksi, että ne kaikki poistetaan kehosta. Vaihtoehtoisesti ne voidaan valmistaa biohajoavista materiaaleista mahdollisten terveysriskien poistamiseksi. Artikkeli Lähde: NIH Research Matters
