Un micromanipulador es un dispositivo que se utiliza para interactuar físicamente con una muestra bajo un microscopio, donde es necesario un nivel de precisión de movimiento que no se puede lograr con la mano humana sin ayuda. [1] Por lo general, puede consistir en un joystick de entrada, un mecanismo para reducir el rango de movimiento y una sección de salida con los medios para sostener una microherramienta para sujetar, inyectar, cortar o manipular de otro modo el objeto según sea necesario. El mecanismo para reducir el movimiento generalmente requiere que el movimiento esté libre de holgura . Esto se logra mediante el uso de restricciones cinemáticas para permitir que cada parte del mecanismo se mueva solo en uno o más grados de libertad elegidos , lo que logra una alta precisión y repetibilidad del movimiento, generalmente a expensas de cierta exactitud absoluta.
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La reducción del movimiento se puede realizar mediante palancas mecánicas, hidráulicamente utilizando pistones de diferentes diámetros conectados por tuberías que contienen fluido no compresible, electrónicamente utilizando motores paso a paso o actuadores lineales, o combinaciones de técnicas en un solo instrumento. Se pueden incorporar en un solo instrumento mecanismos con diferentes rangos de movimiento o relación de reducción variable para permitir un posicionamiento grueso y fino.
Según la aplicación, los usuarios pueden requerir distintas escalas de resolución de movimiento, velocidad de movimiento, alcance y precisión. Estas son las variables críticas que los fabricantes integran en el diseño de los manipuladores y que, por lo general, se presentan para adaptarse a aplicaciones particulares.
Los micromanipuladores se utilizan habitualmente junto con los microscopios. Según la aplicación, se pueden instalar uno o más micromanipuladores en la platina del microscopio o montarlos de forma rígida en una mesa junto al microscopio. Una aplicación típica de la micromanipulación es la inyección intracitoplasmática de espermatozoides humanos . En este caso, se inyecta un espermatozoide de unos 3 a 5 micrómetros de diámetro en un ovocito de aproximadamente 100 micrómetros de diámetro, bajo el control manual directo de un embriólogo. Se instala una micropipeta de vidrio desechable en un portaherramientas montado en la salida del manipulador. El portaherramientas se puede ajustar para herramientas de diferentes tamaños, así como para el ángulo en el que se sostiene la herramienta.
Los micromanipuladores también se utilizan en aplicaciones como la microelectrónica para colocar sondas de prueba en circuitos integrados y dispositivos híbridos de pequeña y mediana escala, y en experimentos de fijación de parche en la investigación biológica.
