28 יונ' 2015

במסגרת עבודת הדוקטורט (PhD) של מר לואי חורי מהמחלקה להנדסה ביו-רפואית, בהנחייתם של ד"ר גיורא אנדן מהמחלקה ופרופ' יוסי קוסט מהמחלקה להנדסה כימית. פותחה מערכת חדשנית לאיסוף סלקטיבי של ביוסמנים בעלי משקל מולקולרי נמוך באמצעות ננו-חלקיקי זהב .PPAu המערכת מיועדת לזיהוי מוקדם של סרטן.

יעילות הטיפול במחלת הסרטן מותנית בשלב שבו היא מתגלית: זיהוי מוקדם משפר את יעילות הטיפול בה. כיום נהוגות מספר שיטות לזיהוי ואבחון גידולים סרטניים, מהן שיטות פולשניות כביופסיה ושיטות בלתי פולשניות כ- Computed Tomography (CT) ואולטראסאונד. השיטות הלא-פולשניות מתקשות בזיהוי המחלה בשלביה הראשונים והשיטות הפולשניות עלולות לפגוע ברקמות ובאיברים  ולעיתים אף להאיץ את חלוקת התאים בגידול.  החסרונות בשיטות הללו עוררו את הצורך במציאת פתרונות חליפיים לבעית האיבחון המוקדם. אחת משיטות האיבחון המבטיחות מבוססת על איסוף וזיהוי ביוסמנים- שהן מולקולות אופייניות הנפלטות מהגידול למחזור הדם. בפרט ביוסמנים בעלי משקל מולקולרי נמוך (<10kDa) מהווים מקור עשיר למידע דיאגנוסטי רב ערך. הביוסמנים ספציפיים לסוג הסרטן וריכוזם בדם פרופורציוני לשלב התפתחות הגידול. איסוף ביוסמנים מהדם הוא איפוא בעל חשיבות רבה אולם לשם כך יש להתגבר על מספר בעיות טכניות וביניהן: ריכוזם הנמוך בדם, פירוקם ע"י אנזימים וחלבונים אחרים הנמצאים בפלזמת הדם, ספיחתם למולקולות חלבוניות גדולות שריכוזן בדם גבוה כגון אלבומין אשר עלול למסַך ולהקשות על גילויים.

המערכת שפותחה נועדה לאיסוף והפרדת חלבונים בעלי משקל מולקולרי נמוך מדגימת דם (איור 1). לשם כך סונתזו חלקיקי זהב שצופו שכבה אחר שכבה (Layer by Layer) בסוגים שונים של פולימרים המהווים פיתיון ללכידת ביוסמנים נבחרים (PPAu).

 

במחקר, שפורסם בעיתון ACS NANO, הראינו שחלקיקי ה- PPAu הצליחו לאסוף, להפריד ולזהות ביו-סמנים נבחרים (<10kDa) באופן סלקטיבי מבין כלל החלבונים המצויים בשפע בדם כמו אלבומין (BSA) ואימונוגלובולין (IgG). המערכת הצליחה גם לזהות ביו-סמנים נבחרים בסרום בתנאים המדמים מחלה שבה ריכוזם נמוך מאוד.  

nn-2014-07467y_0011.gif