I ricercatori hanno progettato e testato microtravi a forma di stella che si chiudono in risposta al calore del corpo per afferrare campioni di tessuto. I microgripper, che non richiedono cavi o alimentazione, possono potenzialmente essere utilizzati per recuperare campioni di tessuto in molti luoghi difficili da raggiungere.
I campioni di tessuto sono spesso rimossi in una procedura nota come una biopsia per diagnosticare patologie come il cancro. I tessuti sono tipicamente raccolti con un ago attaccato ad una siringa o facendo un piccolo taglio per accedere all'area chirurgicamente. Per un grande organo, come il colon, può essere difficile raccogliere campioni sufficienti a coprire la regione completa. Per esempio, in pazienti con colite ulcerosa che sono sottoposti a screening per il cancro del colon, lo standard è quello di raccogliere circa 30 campioni. Purtroppo, questo grande numero rappresenta ben al di sotto 1% del rivestimento del colon e poteva mancare una lesione precancerosa o cancerose.
Un team guidato dal Dott. David H. Gracias e Florin M. Selaru dalla Johns Hopkins University ha iniziato a sviluppare uno strumento migliore per raccogliere campioni di tessuto. La loro ricerca è stata finanziata in parte dal premio di New Innovator di un direttore NIH e dal National Institute del NIH di diabete e Digestiva e Malattie renali (NIDDK).
I ricercatori hanno fabbricato microtools a forma di stella di circa 300 micron su 1. Dimensioni 5 in millimetri applicando alcuni dei metodi utilizzati per creare chip per computer. Questi strumenti erano da 10 a 100 volte più piccoli dei convenzionali pinze da biopsia: abbastanza piccoli da passare attraverso una punta del catetere ma abbastanza grandi da essere visti con i metodi di imaging convenzionali.
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Gli scienziati hanno usato il nichel magnetico rigido per le braccia per consentire ai microtools di essere guidati da campi magnetici. Un doppio strato pre-stressato di oro e cromo formava cardini. Un altro strato di polimero è stato progettato per essere rigido alle basse temperature, mantenendo l'utensile a forma di stella piatto e aperto. A temperatura corporea, questo strato si ammorbidisce per consentire ai punti della stella di ruotare e afferrare il tessuto.
All'inizio di quest'anno, i ricercatori hanno riferito di usare i microgripper per rimuovere piccoli campioni dai dotti biliari dei suini vivi. Nell'ultimo studio, gli scienziati hanno utilizzato la tecnica per ottenere biopsie su ampie regioni del colon del maiale e dell'esofago.
Usando un endoscopio, i ricercatori hanno iniettato microgripper 150-1,500 e li hanno monitorati con una telecamera. Le pinze si sono chiuse entro 5-10 minuti in risposta alla temperatura corporea calda, catturando pezzi di tessuto. I ricercatori hanno recuperato i microgrippers inserendo un catetere con una punta magnetica. I campioni di tessuto risultanti contenevano gruppi di cellule intatte adatte all'analisi.
Sulla base di un piccolo campione, non è sempre possibile trarre conclusioni accurate ", afferma Selaru. Potremmo distribuire centinaia o persino migliaia di queste pinze per ottenere più campioni e una migliore idea di che tipo di malattia sia presente o meno.
Poiché sono alimentati dallo stress integrato, i microgripper non richiedono un cavo o un cavo per erogare energia. Inoltre, diversi polimeri potrebbero consentire allo strumento di essere attivato da una gamma di temperature, sostanze chimiche ed enzimi.
I ricercatori osservano che i metodi per recuperare i microgripper dovranno essere migliorati per assicurare che vengano tutti rimossi dal corpo. In alternativa, potrebbero essere fatti di materiali biodegradabili per eliminare potenziali rischi per la salute. Fonte articolo: argomenti di ricerca NIH
