Microgripper - kẹp siêu nhỏ chuyên dùng để lấy mẫu mô
Khi lấy một mẫu mô để chẩn đoán y khoa, các bác sĩ thường gặp nhiều hạn chế bởi họ phải sử dụng những chiếc kẹp cồng kềnh và dễ gây xâm lấn. Tuy nhiên, trong thời gian tới, các bác sĩ có thể sẽ từ bỏ những chiếc kẹp thô kệch để chuyển sang sử dụng một loại kẹp siêu nhỏ có tên microgripper do đại học John Hopkins phát triển.
Microgripper là những đĩa kim loại, mỗi đĩa có kích thước chỉ 300 micromet và được thiết kế để gắp từng mẩu mô khi được đưa ồ ạt vào cơ thể. Sau quy trình, các bác sĩ có thể dễ dàng thu hồi và phục hồi. Với kích thước nhỏ như vậy thì kẹp microgripper không cần dùng đến pin hay dây điện, giúp quá trình chẩn đoán diễn ra nhanh hơn và ít gây tổn thương hơn.
Dưới kính hiển vi, microgripper có hình sao và chúng được chế tạo bằng công nghệ tương tự với chip máy tính. Những chiếc kẹp được làm bằng nickel - một kim loại có từ tính cho phép thu lại dễ dàng sau khi sử dụng và để microgripper có thể gắp các mẩu mô nhỏ, từ đỉnh cho đến điểm nối giữa các cánh của "ngôi sao" được phủ một lớp polymer nhạy nhiệt. Ở 0 độ C, "ngôi sao" duỗi ra và cứng nhưng ở 37 độ C hay nhiệt độ cơ thể, polymer trở nên mềm hơn, khiến các cánh của ngôi sao co chặt lại, gắp được mọi thứ mà nó tiếp xúc.
Câu hỏi được đặt ra là liệu các microgripper có thực sự hữu ích? Theo nhiều quan điểm y học thì việc lấy mẫu mô là một yếu tố tối quan trọng để thực hiện chính xác các chẩn đoán. Việc sử dụng những chiếc kẹp thông thường sẽ bị giới hạn theo các chỉ số sinh thiết ngẫu nhiên trong một cơ quan nhất định bởi kích thước và mức độ gây thương tổn mà chúng gây ra với mỗi lần cắt mô. Do đó, microgripper cho phép các bác sĩ lấy mẫu mô một cách dễ dàng với số lượng nhiều hơn hàng trăm lần.
Microgripper so với 1 chiếc kẹp lấy mô thông thường.
Microgripper được thiết kế bởi tiến sĩ Gracias tại đại học John Hopkins và nhóm nghiên cứu của ông đã thực hiện 2 thí nghiệm. Trong đó, họ đã sử dụng ruột kết của lợn làm mô hình để kiểm tra khả năng hoạt động của microgripper bởi nó rất giống với ruột người. Trước khi được đưa vào ruột kết bằng một thiết bị nội soi, microgripper được giữ trạng thái cứng trong nước lạnh. Sau 5 phút nằm trong ruột kết, polymer ấm dần lên khiến các cánh của ngôi sao co lại đủ chặt để kẹp lấy một mẫu mô. Quy trình được tiếp tục cho đến khi lấy được lượng mô cần thiết, lúc này nhóm nghiên cứu sử dụng một ống thông từ tính để thu lại các microgripper.
Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu cho biết vẫn chưa thể thu lại tất cả các microgripper đã triển khai. Mặc dù mô ruột kết tái tạo rất nhanh, nhưng một vài microgripper vẫn bị bỏ sót. Vì vậy, hướng nghiên cứu tiếp theo của tiến sĩ Gracias và các cộng sự là tính an toàn.
Với những tiến bộ trong tương lai của lĩnh vực công nghệ micro thì chúng ta có thể hy vognj một ngày nào đó, các bác sĩ sẽ sử dụng những công cụ siêu nhỏ như microgripper để thay thế cho những thứ cồng kềnh họ vẫn đang dùng từ trước đến nay.
