מהנדסים מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT) פיתחו ננו-צינורות פחמן שהוטמעו בתוך חיישנים לשם ניטורם של תרופות נוגדות-סרטן וחומרים אחרים הפוגעים בד.נ.א. בתוך תאים חיים
מהנדסים מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT) פיתחו ננו-צינורות פחמן שהוטמעו בתוך חיישנים לשם ניטורם של תרופות נוגדות-סרטן וחומרים אחרים הפוגעים בד.נ.א. בתוך תאים חיים. החיישנים, המורכבים מננו-צינורות פחמן העטופות בד.נ.א., מסוגלים לגלות תרופות כימותרפיות כגון ציס-פלטין וכן רעלנים סביבתיים ורדיקלים חופשיים הפוגעים בד.נ.א.
“בנינו חיישן שניתן למקמו בתאים חיים, הן בריאים והן ממאירים, ולמעשה לזהות מספר סוגים שונים של תרכובות שפוגעות בד.נ.א.,” אמר Michael Strano, פרופסור להנדסת כימיה ואחד מהכותבים הראשיים של מאמר המתאר את המחקר הזה שהופיע בדצמבר כתב-העת המדעי Nature Nanotechnology.
ניתן יהיה להשתמש בחיישנים כאלו כדי לעקוב אחר מטופלים בכימותרפיה כדי לוודא שהתרופות נאבקות בגידולים באופן יעיל. תרופות כימותרפיות רבות הינן חומרים מזיקים ביותר לד.נ.א. ועלולות לגרום לתופעות לוואי קשות, כך שמאוד חשוב לוודא כי התרופות אכן מגיעות לאתרי-המטרה שאליהן הן יועדו מלכתחילה.
“אתה מסוגל לדעת לא רק מהו מיקומן המדויק של התרופות, אלא גם האם תרופה מסוימת פעילה או לא,” אמר אחד מהחוקרים.
החיישן מסוגל לזהות חומרי אלקילציה של ד.נ.א., משפחת חומרים הכוללת בתוכה את התרופה ציס-פלטין וחומרי-חמצון כגון מימן על-חמצני ורדיקלי הידרוקסיל. באמצעות החיישן, החוקרים או הרופאים מסוגלים לנטר את הפעילות של תאים חיים במהלך תקופה ממושכת. החיישן מסוגל לאתר במדויק את המיקום של התרכובות בתוך התאים, ועבור חומר מסוים – מימן על-חמצני – הוא מסוגל לזהות אפילו תרכובת יחידה.
השיטה החדשה עושה שימוש מושכל בעובדה כי ננו-צינורות פחמן קורנות בתחום האור התת-אדום הקרוב. רקמות אדם אינן קורנות בתחום זה, וכך מתאפשר לראות בקלות יותר את קרינתן של הננו-צינורות.
כל ננו-צינורית עטופה בד.נ.א., אשר קושר חומרים פוגעי-ד.נ.א. המצויים בתא. יחסי-הגומלין בין הד.נ.א. המקורי לבין צורתו הקשורה לחומרים משנים את העוצמה ו/או אורך-הגל של האור הנפלט מהננו-צינורות. החומרים השונים מייצרים חתימות פליטה ייחודיות שאותן ניתן לזהות. “אנו מסוגלים להבדיל בין סוגים שונים של תרכובות בהתאם לסוג הפעילות הייחודית שלהן,” אומר החוקר הראשי.
מאחר והן עטופות בד.נ.א., ננו-צינורות אלו בטוחות להזרקה לתאים חיים. ניתן לייצר ננו-צינורות באורכים שונים ולעטפם בחומרים שונים – גורמים המשפיעים על היותם בטוחים או רעילים לגוף, אומר החוקר הראשי.
בניסויי המשך עתידיים, החוקרים מתכננים להשתמש בחיישנים אלו בכדי לבחון את ההשפעה של נוגדי-חמצון מגוונים, כגון אלו הקיימים בתה ירוק, וללמוד כיצד להשתמש באופן יעיל יותר בחומרים כימותרפיים רעילים לתאים סרטניים.
