שיטה חדשנית ויעילה להפרדת תאים

השיטה החדשה שפותחה באוניברסיטת הוואי מסתמכת על עיקרון מדידה הממיין תאים באמצעות אפיון אנרגיות השטח החופשיות הייחודיות להם

[מאת ד”ר נחמני משה]
שיטה חדשה ויעילה במיוחד למיון תאים המסוגלת להפריד 10 מיליארד תאי חיידקים תוך 30 דקות בלבד פותחה זה מכבר.

השיטה החדשנית כבר הוכחה כשימושית לבחינת תאי חיידקים ומיקרו-אצות, ותוכל בעתיד לסלול את הדרך ליישומים ישירים בתחומי המחקר הביו-רפואי ומדעי הסביבה – ולמעשה, בכל תחום מדעי שבו יש צורך לעבד כמות עצומה של דגימות חיידקים. החוקרים הצליחו לפתח שיטה חדשנית ויעילה המסוגלת למיין תאים תוך הפרדת 10 מיליארד תאי חיידקים בתוך 30 דקות. השיטה החדשה תוארה במאמר שפורסם בכתב-העת המדעי Analytical Chemistry.

כמעט כל השיטות הקיימות למיון תאים מסתמכות על העיקרון המכונה ניתוח תא-יחיד. שיטות אלו ממינות תאים בעזרת הרצת כל אחד מהתאים בנפרד דרך מעבר בררני הלוכד בתוכו תאים בעלי תכונה פיזיקאלית מוגדרת ויחידה; לדוגמה, שיטות כאלו נועדו למיין תאים על סמך הגודל שלהם או לאתר תאים בעלי מאפיין ייחודי, כגון תאים המחוברים לצבע פלואורסצנטי. השיטה החדשה שונה בתכלית – זוהי שיטה נפחית הממיינת אוכלוסיות שונות של תאים באמצעות כיוונון המסיסות שלהם. “לשיטה החדשה שלנו אין כל מגבלות גלויות לעין במיון כמויות גדולות של תאים,” מציין החוקר הראשי. “אנו מסוגלים למיין 10 מיליארד תאי חיידקים בתוך 30 שניות.”

השיטה החדשה מסתמכת על עיקרון מדידה הממיין תאים באמצעות אפיון אנרגיות השטח החופשיות הייחודיות להם. עבור פני-השטח של נוזלים, אנרגיית השטח החופשית שווה למתח הפנים, אולם עבור פני-השטח של מוצק, כמו במקרה של תאים, אנרגיית השטח החופשית לא ניתנת למדידה ישירה. במקום זאת, אנרגיית השטח החופשית עבור מוצקים נאמדה קודם לכן בעזרת מדידות של זווית מגע תוך שימוש בחישובים תיאורטיים מורכבים.

“למרות היותו מתקבל על הדעת, היישום של עיקרון זה היה מאתגר במיוחד,” מסביר החוקר הראשי. “בהשוואה לכל תכונות התא האחרות, כגון גודל ויכולת עיוות, מדידת תכונה זו (אנרגיית השטח החופשית) מהווה אתגר טכני גדול. רק לאחרונה הצלחנו לפתח שיטה ספקטרופוטומטרית חדשנית למדידה ישירה של אנרגיית השטח החופשית של תאים חיים. על סמך התקדמות טכנולוגית זו, אנו מסוגלים ליישם את העיקרון של מיון תאים בהתאם לאנרגיית השטח החופשית של התאים.”

קבוצת המחקר בוחנת את המנגנונים המולקולאריים של חומרים פעילי-שטח בריאות, חומרים החיוניים לשמירה על תפקוד נשימתי רגיל בכיסי האוויר שבריאות. החוקרים מקווים להרחיב את השימוש בחומרים פעילי-שטח קליניים לשם טיפול בשלל מחלות נשימה ביילודים ובמבוגרים, לרבות במחלה בשם תסמונת מצוקה נשימתית.

הידיעה על המחקר