Французские инженеры из Федеральной политехнической школы Лозанны создали роботизированную микрохирургическую платформу. Устройство формирует разрезы размером в несколько микрометров и позволяет изучать, как формируется тело позвоночных во время эмбрионального развития.
Роботизированная платформа для микрохирургии. Изображение: Özelçi et al., Nature Communication
Для проведения исследований инженеры разработали компактный манипулятор. Его размеры 200 × 100 × 70 мм, при этом он обеспечивает высокое разрешение с фиксацией на точке с точностью до 4 нм. У манипулятора шесть степеней свободы и модульная структура для размещения различных инструментов (ножницы, пинцет и прочее), которые позволяют выполнять различные операции.
Устройство дополнительно оборудовано стереомикроскопом и операционной камерой. Это позволяет фиксировать проведение операции и точно нацеливаться в заданную область. Используя платформу, ученые смогли нацелиться на точные области эмбриона рыбки данио. В процессе операции они удалили удлиняющийся хвост эмбриона и вырастили его отдельно. Такая операция называется эксплантацией и часто используется в исследованиях эмбрионов.
Операция по отсечению хвостовой части эмбриона и наблюдение изменения при роста этого участка. Изображение: Özelçi et al., Nature Communication
Исследование выявило удивительное поведение хорды эмбриона, которая выступает в качестве раннего «позвоночника» для малька рыбы. «Хорда так сильно давит внутрь хвоста, что может согнуться, — говорит Энди Оутс, один из авторов исследования. — Обычно эмбрион удлинялся одноосно, но как только мы физически остановили этот процесс, хорда продолжала удлиняться, создавая сжимающие напряжения, которые приводили к искривлению».
Рост эмбриона. Видео: Федеральная политехническая школа Лозанны (EPFL)
Ученые отмечают, что возможности платформы для микрохирургии не ограничиваются исследованиями эмбрионов. С ее помощью можно в высокой детализации и в естественной среде наблюдать за развитием различных тканей.
