Nowe materiały do mikromanipulacji używane w biomedycynie
Niestety, w mikromanipulatorach opartych na pipetach oraz pozostałych obecnie używanych w badaniach biologicznych mikromanipulatorach brakuje mechanizmu precyzyjnej regulacji siły, przez co mogą one powodować uszkodzenia tkanek i komórek. Dodatkowo mimo miniaturyzacji, osiągnięto już kres możliwości w zakresie rozwoju standardowych silników elektrycznych oraz ich przekładni. Prace w ramach finansowanego ze środków UE projektu POLYACT (Polymer microactuators for biomedicine) były ukierunkowane na opracowanie miękkich, elastycznych manipulatorów do pracy z materiałem biologicznym oraz instrumentów do chirurgii małoinwazyjnej. Celem było skonstruowanie narzędzi o minimalnych wymiarach wynoszących od 100 µm do 1 mm, o dwa rzędy wielkości mniejszych od istniejących mikromanipulatorów. Za najważniejsze osiągnięcie projektu uważa się niezależnie sterowane mikrosiłowniki polimerowe. Głównymi zaletami tych mikrosiłowników są niewielkie wymagania w zakresie mocy (20 – 30 mW) i napięcia (1 – 2 V). Naukowcy sprawdzili dwie nowe metody produkcji miękkich i elastycznych mikromanipulatorów. Następnie, korzystając z tych metod, stworzyli dwie generacje mikrosiłowników opartych na polimerach przewodzących, przeznaczonych do manipulowania miękkimi obiektami. W pierwszej generacji zastosowano membrany PVDF i niezależnie sterowane siłowniki, zaś w drugiej – materiały o wysokim przewodnictwie jonowym (wzajemnie przenikające się sieci polimerowe). Partnerzy projektu POLYACT opracowali nowatorską technikę układania elektrod polimerowych o dużej przewodności, która umożliwiła wyprodukowanie tych polimerowych mikrosiłowników drugiej generacji. Nowoczesne, miękkie mikrosiłowniki mogą być wykorzystywane jako mikroroboty w biomedycynie oraz do manipulowania komórkami i tkankami w hodowli.
Słowa kluczowe
Mikromanipulatory, biomedycyna, POLYACT, polimer, mikrosiłowniki
