מחלקה: הנדסה ביורפואית
סטודנט: טדי זגרדן
מנחה: ד"ר הדר בן-יואב
לספירות תאי דם לבנים תפקיד חשוב באבחון וניטור של מחלות שונות. לדוגמה, ספירה גבוהה של תאי דם לבנים יכולה להעיד על מחלת סרטן הדם (לוקמיה) או כאשר הגוף חולה במחלות זיהומיות, כמו מחלת השחפת. נתונים נמוכים של תאי הדם הלבנים ימדדו גם אצל חולי איידס או בחולים במחלות אוטואימוניות שבהן הגוף "תוקף" תאים ורקמות השייכים לו עצמו.
השיטה המקובלת כיום לספירת תאים היא באמצעות מכשיר גדול ומסורבל התלוי בהכנה מוקדמת של דגימות הדם, בסימונים שונים של התאים ובמערכות אופטיות מסובכות. כל המגבלות האלו, בתוספת עלותו הגבוהה של המכשיר, מקשים על הנגשת הטכנולוגיה של ספירת תאים למדינות עולם שלישי.
טכנולוגיית ההדפסה התלת ממדית מתגלה ככלי שימושי במדע ובמחקר בפיתוח אבטיפוס וייצור של כלים שונים תודות לתהליך האוטומטי ברובו, שאינו מצריך מיומנות ידנית של בעלי ניסיון, וחומרי הדפסה זולים המפחיתים את עלות הייצור.
במסגרת פרויקט הגמר ההנדסי שלו, נרתם טדי זגרדן, סטודנט במחלקה להנדסה ביורפואית, לפיתוח שבב מבוסס הדפסה תלת ממדית שישמש לספירת תאי דם לבנים. בהנחייתו של ד"ר הדר בן-יואב, פותח שבב המודפס במדפסת תלת-ממדית ומסוגל למדוד אותות חשמליים של נוזל המוזרם דרכו. השבב משתמש בטכניקת מיקוד זרימה של תעלה מרכזית באמצעות תעלות צד המאפשרות בחינה של ספרות בודדות.
איך זה עובד?
באמצעות שתי תעלות צד המתחברות לתעלה מרכזית, ניתן לבצע מיקוד זרימה של התעלה המרכזית ולגרום למעבר "מסודר" של התאים הנמצאים בתעלה המרכזית בצורת טור, "אחד אחרי השני", מעל זוג אלקטרודות המודדות את השינוי בהתנגדות החשמלית של נפח התמיסה ביניהן. כאשר תא בודד יעבור בחלל שבין האלקטרודות, הדבר יתבטא בשינוי ההתנגדות החשמלית של החלל בין האלקטרודות ובאמצעות ניתוח ועיבוד האותות המתקבלים ניתן לקבל את ספירת התאים.
בשלב הבא של הפרויקט, יבוצע אימות של האותות החשמליים המתקבלים באמצעות ביצוע הניסוי תחת מיקרוסקופ מתקדם לו יכולת צילום מהירה, לצורך השוואת האותות החשמליים המתקבלים בתעלה. לדברי צוות הפרויקט, מדובר בפיתוח שעשוי לפשט ולהנגיש את ספירות תאי הדם הלבנים במדינות עולם שלישי באמצעות שבב זול ופשוט לייצור, ובכך להגביר משמעותית את יכולת האבחון וניטור של מחלות במדינות אלו.
