פינצטות אופטיות רגישות יאפשרו בדיקות דם מדויקות

“פינצטות” חדשניות כה רגישות עד כי הן מסוגלות לזהות ריכוזים קטנים ביותר של גורמי-מחלות בדגימות דם, ללא הצורך בחיטוי שלהן לפני – או אפילו בהחזקתן ביד – מאחר והן זמניות ואפילו חסרות-משקל.

המכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה (NIST) קיבל פטנט על שיטת שימוש ב”פינצטות אופטיות” לזיהוי ומדידה של ריכוזים נמוכים ביותר של חומר ביולוגי – כגון נגיף על משטח. המכון העניק רישיון לא-בלעדי לשימוש בטכנולוגיה זו לחברה של שירותי בריאות (Haemonetics) המשווקת טכנולוגיות לטיפול בדם לבתי-חולים ולחברות המנהלות אוספים של דם ופלסמה.

פינצטות אופטיות הן למעשה קרני-לייזר ממוקדות ביותר. הן מסוגלות ללכוד עצמים מסוימים, כגון מיקרו-כדוריות מלטקס או תאים ביולוגיים ולהזיזם במים. הדבר מתרחש בעקבות התגובה של השדות החשמליים שמייצר הלייזר עם המטענים החשמליים שעל העצמים.

לשם הזיהוי של חומרים גורמי-מחלות חוקרים מסוגלים לצפות מיקרו-כדורית בחלקיקי נוגדן ואז לקרב אותה למשטח המכיל חלקיקים זיהומיים (אנטיגנים). בשלב זה האנטיגנים נקשרים לנוגדנים המעוגנים לכדורית, בדומה לצַּ‏‏מדָ‏ן (,Velcro פס הצמדה, סקוץ'), כאשר הלולאות ברצועה אחת נתפסות בקרסים הנמצאים על הרצועה השנייה. ע”י מדידת עוצמת הלייזר שנדרשת להרחקת המיקרו-כדורית מהמשטח, ניתן לחשב את כמות הכוח הנדרש לפירוק הקשרים שבין הנוגדנים לאנטיגנים ומכאן – לחשב את מספרם הכולל של האנטיגנים הקשורים לכדורית. בעקבות כך ניתן לזהות ולחשב אנטיגנים ביולוגיים בריכוזים “פמטומולאריים” (“femtomolar”) נמוכים ברמה קיצונית – באופן מקורב – חלקיק אנטיגן אחד בתוך מליון מיליארדים פרודות של מים.

כהמשך למחקר קודם שנעשה על פינצטות אופטיות בקהיליות המחקר התעשייתי והאקדמי בשנות השבעים של המאה הקודמת, הטכנולוגיה הפכה למוגנת פטנט בשנת 1997 (US5620857) כתוצאה ממחקר שנערך במכון לאומי זה. הממציאים הינם: Howard Weetall, Kristian Helmerson והחוקר האורח Rani Kishore.

הידיעה ממכון המחקר