דמיינו לעצמכם שאתם רוצים לבנות מערך מורכב של מבנים, בדומה לטירה. עכשיו, דמיינו שמרגע שקיבצתם יחדיו את כל הרכיבים הנפרדים, הטירה נבנית מעצמה אוטומטית. כעת, דמיינו שהטירה הזו כה קטנה שמידותיה הן בקנה המידה של דנ”א, נגיפים ומולקולות קטנות. זהו עולמו של החוקרEric Henderson, פרופסור לגנטיקה וביולוגיה תאית והתפתחותית באוניברסיטת איווה
[תרגום מאת ד”ר נחמני]
מכונות זעירות שבונות את עצמן ומאתרות מחלות? היכנסו פנימה לעולם הננומטרי של אחת מהמעבדות המתקדמות בעולם.
דמיינו לעצמכם שאתם רוצים לבנות מערך מורכב של מבנים, בדומה לטירה. עכשיו, דמיינו שמרגע שקיבצתם יחדיו את כל הרכיבים הנפרדים, הטירה נבנית מעצמה אוטומטית. כעת, דמיינו שהטירה הזו כה קטנה שמידותיה הן בקנה המידה של דנ”א, נגיפים ומולקולות קטנות. זהו עולמו של החוקר Eric Henderson, פרופסור לגנטיקה וביולוגיה תאית והתפתחותית באוניברסיטת איווה.
החוקרים במעבדתו בחנו כיצד לבנות ננו-מכונות שתוכלנה לתרום בעתיד הקרוב לפיתוחם של יישומים רפואיים בעולם האמיתי. החוקרים הצליחו לפתח ננו-מכונה כזו שאיתרה את המבנה של נגיף האבולה. החוקרים מסבירים כי מכונה מסוג כזה תוכל להיות שימושית בעולם המתפתח, שם הנגישות לציוד המשמש לאבחון רפואי נדירה ומוגבלת. החוקר הראשי טוען כי הננוטכנולוגיה שלו תוכל להיות מיוצרת בזול ולהתפרש בקלות יתרה. אם משלבים את הטכנולוגיה הזו יחד במסגרת אפליקציות של סמארטפון, כמעט כל אחד יוכל להשתמש בה בכדי לאתר נגיפים, כמו האבולה, או לאבחן מספר מחלות אחרות ויצורים מחוללי מחלות ללא צורך במתקנים רפואיים מסורתיים.
החוקר מסביר כי הרעיון הבסיסי טמון בהבנת הכללים השולטים בפעילותו של הדנ”א. “לאחר שמבינים את הכללים הללו, ניתן לנצל אותם לשם השגת יתרונות ייחודיים בתחומי הרפואה והביוטכנולוגיה,” אמר החוקר. מבנה הסליל הכפול של הדנ”א משמעותו כי גדיל אחד של דנ”א יחבור רק לגדיל נגדי ומתאים לו. ויותר מכך, הגדילים התואמים הללו “מוצאים” אחד את השני באופן אוטומטי, כמו טירה הבונה את עצמה. החוקרים רתמו את העקרונות הללו בדיוק לשם בניית ננו-המכונות שלו. הרכיבים השונים, מרגע שעורבבו במים ואז חוממו וקוררו, מוצאים אחד את השני ומתקבצים כנדרש מבלי להידרש למאמץ נוסף.
ננו-המכונות הללו מתפקדות בתור אמצעי אבחוני המאתר מחלות שונות ברמה הגנטית. במסגרת מחקרם, המדענים פיתחו מכונות המחפשות ומאתרות רמזים לנוכחותו של נגיף האבולה, על אף העובדה שהחוקרים השתמשו בגרסת חיקוי של גנום הנגיף ולא בגנום הממשי שלו. החוקרים השתמשו במערכת פוטונית משולבת הבוחנת את הנוכחות של מולקולות המטרה. אם המכונה “מריחה” את המטרה שלה, המערכת הפוטונית פולטת אור הניתן לגילוי בעזרת מכשיר הקרוי fluorometer. החוקר טוען כי הטכנולוגיה הזו תוכל לאתר סוגים שונים של מולקולות או יצורים מחוללי מחלות, ותאפשר בכך לכל אדם, בכל מקום, לבצע מבדקי אבחון מבלי להידרש למתקנים רפואיים. כמו-כן, הוא צופה כי ננו-מכונות דומות תוכלנה לשמש להעברה מדויקת של תרופות ברגע הנדרש. ננו-מכונות אלו, המורכבות מגדילי דנ”א, בעצם עוטפות את התרופה ומכווינות אותה ליעד הנדרש.
הידיעה על המחקר
