Los investigadores diseñaron y probaron microtool en forma de estrella que se cierran en respuesta al calor del cuerpo para agarrar muestras de tejido. Los microgrippers, que no requieren cables ni energía, pueden usarse para recuperar muestras de tejido en muchos lugares difíciles de alcanzar.
Las muestras de tejido se eliminan a menudo en un procedimiento conocido como una biopsia para ayudar a diagnosticar condiciones médicas tales cáncer. Los tejidos se recogen normalmente con una aguja colocada en una jeringa o haciendo un pequeño corte para acceder a la zona quirúrgica. Para un gran órgano, tal como el colon, que puede ser difícil de recoger suficientes muestras para cubrir la región completa. Por ejemplo, en pacientes con colitis ulcerosa que son examinados para detectar el cáncer de colon, el estándar es recoger muestras sobre 30. Desafortunadamente, este gran número representa bien bajo 1% del revestimiento del colon y podría perderse una lesión precancerosa o cancerosa.
Un equipo dirigido por los Dres. David H. Gracias y Florin M. Selaru de la Universidad Johns Hopkins se propusieron desarrollar una mejor herramienta para recoger muestras de tejido. Su investigación fue financiada en parte por el nuevo premio innovador de un director del NIH y por el Instituto Nacional de NIH de Diabetes y Enfermedades Digestivas y Renales (NIDDK).
Los investigadores fabricaron microtools en forma de estrella de aproximadamente 300 micrones a 1. 5 milímetros de tamaño aplicando algunos de los métodos utilizados para hacer chips de computadora. Estas herramientas fueron 10 a 100 veces más pequeñas que las pinzas de biopsia convencionales, lo suficientemente pequeñas para pasar a través de la punta de un catéter, pero lo suficientemente grandes como para ser observadas por los métodos de imagen convencionales.
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Los científicos utilizaron níquel magnético rígido para los brazos para permitir que los microtools fueran guiados por campos magnéticos. Una bicapa pretensada de oro y cromo formó bisagras. Otra capa de polímero fue diseñada para ser rígida a bajas temperaturas, manteniendo la herramienta en forma de estrella plana y abierta. A la temperatura corporal, esta capa se ablandó para permitir que los puntos de la estrella se cerraran y agarraran el tejido.
A principios de este año, los investigadores informaron que usaban los microdrippers para extraer pequeñas muestras de los conductos biliares de los cerdos vivos. En el último estudio, los científicos utilizaron la técnica para obtener biopsias en grandes regiones del colon de cerdo y el esófago.
Usando un endoscopio, los investigadores inyectaron microgrippers 150-1,500 y los monitorearon con una cámara. Las pinzas se cerraron dentro de 5-10 minutos en respuesta a la temperatura corporal cálida, capturando pedazos de tejido. Los investigadores recuperaron los microgrippers insertando un catéter con una punta magnética. Las muestras de tejido resultantes contenían grupos de células intactas adecuadas para el análisis.
Basado en una pequeña muestra, no siempre se pueden hacer inferencias precisas ”, dice Selaru. Podríamos desplegar cientos o incluso miles de estas pinzas para obtener más muestras y una mejor idea de qué tipo o si hay una enfermedad presente.
Debido a que son alimentados por el estrés incorporado en ellos, los microdrippers no requieren una atadura o cable para entregar energía. Además, diferentes polímeros podrían permitir que la herramienta sea activada por un rango de temperaturas, químicos y enzimas.
Los investigadores señalan que los métodos para recuperar los microdrippers deberán mejorarse para garantizar que se eliminen del cuerpo. Alternativamente, podrían estar hechos de materiales biodegradables para eliminar los riesgos potenciales para la salud. Fuente del artículo: NIH Research Matters
