Манипулятор размером с пылинку прошел испытания

Новый микрозахват размером с пылинку способен удерживать и переносить микроскопические объекты внутри живого организма без использования батарей, проводков или механической привязи. Устройство, потенциально способное открыть новую главу в хирургии, построили Дэвид Грасиас (David Gracias) и его коллеги из университета Джона Хопкинса (Johns Hopkins University).

В опыте группы Грасиаса микроскопическое устройство захватило скопление клеток, находившееся на конце трубки-капилляра, а затем перенесло в другое место.

В отдалённой перспективе такая способность новинки может привести к прорыву в хирургии: через миниатюрный надрез медики смогут отправить в сердце или мозг пациента подобные "пылинки" с тем, чтобы провести операцию на самых мелких сосудах изнутри.

Серия кадров из опыта с захватом и переносом небольшого (менее миллиметра) скопления клеток. Внизу: захват "тренируется" на микроскопических цветных бусинках (фотографии Leong et al.).

Манипулятор, форма которого была навеяна крабами (он составлен из шести пальцев, по три сочленения в каждом), может перемещаться внутри кровотока при помощи внешнего магнита, хотя пока учёные испытывали устройство только в пробирках.

Сочленения этого микрозахвата активируются изменением температуры, но также он может приводиться в действие присутствием в жидкости определённых соединений, вырабатываемых организмом, и даже сочетанием нужного вещества и правильной температуры.

В любом случае захват объекта будет происходить под действием каких-либо факторов внутри тела — биохимических сигналов или повышенной температуры у больного. Как в данном опыте, где манипулятор производил захват при нагреве до 40 градусов по Цельсию. Кстати, "пылинка" сделана из металла и полимера. Последний и меняет своё состояние при нагреве и охлаждении, выступая в роли мускулов этого устройства.

Учёные показали в частности, как легко провести этот микроманипулятор через трубку сложной формы. Даже самый тонкий инструмент, за которым тянется управляющая привязь (тросики, трубки), на такое не способен.

Данный опыт — лишь ранние шаги на пути к клиническому применению этой технологии. Специалисты осторожно оценивают, что необходимо ещё лет десять работ, чтобы получились чудо-инструменты, необходимые хирургам.

В частности, пока микрозахват может сработать лишь один раз — ему невозможно "приказать" отпустить захваченную клетку и взять другую. Также Дэвид и его коллеги мечтают добиться самостоятельного перемещения манипулятора-пылинки в нужное место — без использования внешнего магнитного поля.

Зато в перспективе – минимально травматические и необычайно "тонкие" операции в местах, куда обычными инструментами не добраться. Авторы этого устройства особо подчёркивают, что оно может быть серийным и очень недорогим.

По материалам: Membrana