06.09.2008

Микрограбли захватили тела

На помощь микрохирургам идут микрограбли, готовые в нужный момент захватить своими зубьями пробу клеток или паразитического червя. Прибору не нужен источник питания – захват происходит при заданных химических и физических свойствах среды. Перемещать же его внутри тела можно магнитами.

У всякого, кому приходилось сталкиваться с шарлатанами, обещающими избавить от всех недугов с помощью мысли или волевой установки, человек, водящий руками над телом больного, вряд ли вызовет уважение, если не сказать больше. Однако впредь, прежде чем наброситься на недобросовестного лекаря с кулаками, проверьте, нет ли в его руках маленьких магнитов.

Нет-нет, дело вовсе не в том, что ответный удар кулаком с зажатым в нем твердым телом может ненадолго лишить вас сознания. В скором будущем в руках у самых выдающихся хирургов может появиться целая серия новых мобильных инструментов, управлять движением которых по организму можно будет дистанционно с помощью магнитов.

Одно из таких устройств продемонстрировал на завершившейся недавно ежегодной конференции Американского химического сообщества Дэвид Грасиас, профессор Университета имени Джона Хопкинса, занимающийся биомолекулярной и химической инженерией.

Его инструмент представляет собой микрозахват всего полмиллиметра в диаметре.

Создано устройство из тончайших листов меди и хрома, покрытых оболочкой из полимера. До тех пор, пока полимер остается твердым, створки микрозахвата открыты, однако стоит ему немного размягчиться под действием повышенной температуры или изменения рН среды, как створки захвата начинают закрываться и вскоре полностью схлопываются, оставляя внутри себя полость диаметром 190 микрон.

Как пояснил Грасиас, его микрозахват можно настроить на работу с самыми разными биосовестимыми химическими агентами. Такой захват, например, может быть использован для отбора образцов тех или иных тканей в организме пациента, может служить для изолирования отдельных участков пораженных органов. Управлять же его движением внутри тела можно с помощью постоянных или переменных магнитов.

Подобные методы малоинвазивной хирургии находят в последнее время все большее применение в микрохирургии. Вместо того чтобы делать широкий разрез и ломать ребра на пути к нужному участку тела человека или животного, хирурги могут теперь делать небольшую насечку, в которую вставляется полая трубка с тонкими хирургическими приспособлениями и видеокамера. Таким образом, зашивая ткани, хирург смотрит на экран широкоформатного монитора, а не рассматривает их через микрошов, склонившись над оперируемым.

Однако и такие методы, требующие минимального вмешательства извне, не всегда допустимы, и многие медики видят по ночам во снах куда более совершенные устройства, которые умещаются в пилюлю или вовсе могут вводиться пациенту внутривенно или внутримышечно.

Разумеется, инновация Грасиаса не только производит сильное впечатление, она уже сегодня может выполнять вполне конкретные медицинские задачи. Например, в ролике, размещенном на сайте Массачусетского технологического института, Грасиас демонстрирует удаление микрозагрязнения с помощью своего захвата, а также биопсию клеток живой ткани, размещенной в пробирке.

Как отмечает сам Грасиас, его микроустройство является первой такой машиной, работающей без источника питания – внутренней портативной батареи или внешнего источника питания.

Впрочем, это же обстоятельство, по признанию Чхан Джин Кима, разработчика микроустройств из Калифорнийского университета, может сделать манипулирование устройством в полостях и каналах человеческого тела весьма нетривиальным занятием: придётся ведь учитывать непостоянство химического состава биологических жидкостей или вариации температуры.

Сам же Грасиас рассчитывает в ближайшем будущем создать гораздо более миниатюрные устройства размером всего в несколько микрон.

Источники:

1. Газета.Ru