میکرو مانیپولاتور Micro Manipulator (Cell Injection and manipulation Device) ، ابزاری برای انجام عملیات فوق دقیق روی نمونه های بسیار کوچک زیر میکروسکوپ است. جایی که دست انسان، ظرافت حرکتی لازم برای آن عملیات را ندارد.
در عرصه‌ی تحقیقات نوین پزشکی و بیولوژی، فناوری انجام عملیات‌های درون سلولی، پنجره‌ای را به سوی ابداع روشهای جدید تشخیص و درمان گشوده است. امکان تزریق به درون سلول و یا نمونه برداری از سیتوپلاستم سلول نیاز به ابزاری با دقت حرکتی و کنترل پذیری از مرتبه ی میکرون دارد.
سامانه‌ی میکرومانیپولاتور با بهره گیری از تکنولوژی حرکتی فوق دقیق، قادر است حرکات دست اپراتور را به مقیاس میکرونی منتقل کند.
این دستگاه دارای دو بازو، هر یک با سه محور حرکتی XYZ، دقت حرکتی یک میکرون برای پویش اجزای درون سلولی، کنترل ساده‌ی موتورهای محرک توسط دو جوی استیک، قابلیت حمل دو پراب میکروپیپت ویژه مکنده و تزریق کننده، قابلیت نفوذ به درون سلول به کمک نوسانات عملگر پیزو الکتریک می باشد.
هزینه ی بالای خرید این دستگاه که در انحصار کشورهای آلمان، انگلیس، ژاپن و امریکا بوده و مشکلات ارائه‌ی خدمات پس از فروش توسط تولیدکنندگان خارجی، جمعی از دانشجویان و فارغ التحصیلان دانشگاه صنعتی شریف را بر آن داشت تا با تلاشهای ۲ ساله شان نمونه ی بومی و فوق دقیق این دستگاه را ساخته و با کاهش ۵۰ درصدی هزینه ی واردات آن سبب خودکفایی کشور در این زمینه و ایجاد صرفه جویی ارزی گردند.
درمان ناباروری، میکروبیولوژی و میکروالکترونیک
شایع‌ترین کاربرد این دستگاه، کاربرد در روش ICSI یا همان تزریق اسپرم داخل سیتوپلاسم تخمک می باشد. در این روش که از آن با نام Micro-Injection نیز یاد می شود، اسپرم با ابعاد حدود ۳ میکرون به داخل تخمک با ابعاد حدود ۱۰۰ میکرون تزریق می شود. این روش در درمان مواردی که اسپرم توانایی حرکتی لازم برای آمیزش با تخمک را ندارد، بسیار موثر است.
کاربرد دیگر استفاده از این تجهیز، تست یا اصطلاحاً پرابینگ مدارات مجتمع میکرو الکترونیک می باشد. مشابه روشی که برای تست مدارات الکترونیک در مقیاس عادی بکار گرفته می شود، مدارات ریز تراشه ها نیز باید پس از ساخت تست و عیب یابی شود. با کمک این سامانه می توان با دقت بالا پراب اندازه گیری را به هر نقطه از مدار اتصال داد و اندازه گیری مد نظر را انجام داد.
از دیگر کاربردهای این محصول بومی می توان به؛ میکروبیولوژی و تحقیقات سلولی انسانی، دامی و گیاهی، تحقیقات ژنتیک و اصلاح نژاد، تحقیقات سلولهای بنیادی، صنعت اپتیک، چیدمان میکرولنزها، انبرک نوری (optical tweezer)، نانوتکنولوژی و میکرو اسمبلی و میکروالکترونیک اشاره کرد.
ابعاد نیاز داخلی
کشور ما یکی از کشورهای پیشرو در زمینه ی درمان ناباروری است. وجود پزشکان مطرح در عرصه ی جهانی، مراکز درمان متعدد و هزینه‌ی درمان رقابتی نسبت به سایر کشورهای پیشرفته، باعث شده است که در این زمینه ی صادر کننده ی خدمات درمانی نیز باشیم.
هم اکنون بیش از ۶۰ مرکز درمان ناباروری در سطح کشور داریم و موسسات خصوصی بسیار توانمندی نظیر رویان و ابن سینا در این رابطه فعال هستند. به علاوه هزینه‌ی هر سیکل خدمات درمانی در داخل حدود ۲ تا ۴ میلیون تومان است در حالی که این هزینه در اروپا و امریکا بالغ بر ۱۰ تا ۱۵ هزار دلار است. مجموع این عوامل سبب شده کشور ما در این زمینه پیشرو باشد.
از سوی دیگر ابعاد نیاز داخلی درمان ناباروری در کشور ما بسیار گسترده است. آمار ناباروری اولیه در ایران ۲۰ درصد است که بالاتر از متوسط جهانی (۱۲ تا ۱۵ درصد) می باشد. طبق آمار بالغ بر سه میلیون زوج نابارور در کشور داریم که سالانه ۱۵۰ هزار زوج به آنها افزوده می شود. حدود ۴۰ درصد از موارد ناباروری مربوط به فاکتور مردانه است که نیاز به درمان از طریق روش میکرواینجکشن یا ICSI دارد. لذا داشتن این تجهیز از ملزومات تآسیس یک مرکز ناباروری است. توجه به بالا رفتن سن باروری و پیر شدن جامعه، نیاز روز افزون به این تکنولوژی درمانی بایستی پاسخ داده شود.
هم اکنون عامل قیمت و تحریم باعث شده با کمبود تجهیزات میکرواینجکشن مواجه باشیم. این کمبود علاوه بر ایجاد مشکل در خدمت رسانی به بیماران، آموزش عملی برای متخصصان را نیز با مشکل مواجه کرده است.
هزینه ی بالای واردات میکرومانیپولاتور و مشکلات موجود
دستگاه‌های میکرومانیپولاتور یا میکرو اینجکتور مورد استفاده توسط مراکز درمان ناباروی، به طور کامل وارداتی هستند. در حال حاضر تکنولوژی تولید این دستگاه‌ها در انحصار کشورهای آلمان، انگلیس، ژاپن و امریکا می باشد.
قیمت نمونه های خارجی بین ۴۰ تا ۶۰ هزار دلار است که تامین آن برای بسیار از مراکز درمانی سنگین است. باید در نظر داشت که هزینه های واردات بین ۲۰ تا ۵۰ درصد با این هزینه می افزاید. لذا در حال حاضر تنها مراکزی که بنیه مالی مناسبی داشتند این دستگاه را خریداری کرده‌اند. همچنین مشکلات ارائه‌ی خدمات پس از فروش توسط تولیدکنندگان خارجی، هزینه های بیشتری را نیز به مصرف کننده تحمیل میکند.
با ساخت این دستگاه بومی با قیمتی ۵۰ درصد ارزانتر از نمونه خارجی توسط پژوهشگران دانشگاه شریف، می‌توان امکان استفاده از این تکنولوژی را برای تعداد بیشتری از مراکز داخلی فراهم کرد. به علاوه، مراکزی که هم اکنون نمونه‌ی خارجی دستگاه را دارند می توانند با افزایش ظرفیت خود، زمان انتظار بیماران را کاهش دهند.
با بررسی اجزای این سامانه، مشاهده می شود تکنولوژی حرکت فوق دقیق، پیزوالکتریک و کنترل سروو، فناوری‌های کلیدی این محصول هستند و تیم حاضر روی این حوزه‌ها تجربیات عملی متعدد و تسلط کامل دارد و به عبارت دیگر هیچ ریسک فنی در جهت دستیابی به این محصول وجود ندارد.
