“מעבדה על שבב” זעירה מאתרת מזהמים, מחוללי-מחלות ונשק ביולוגי

חוקרים מאוניברסיטת תל-אביב הביאו לפריצת-דרך ענקית, והומאנית, באיתור של מזהמים

במשך מאות שנים, בע”ח היוו את קו ההגנה הראשון שלנו כנגד רעלנים. ציפור הכנרית במכרות-פחם שימשה אותנו בניטור חי של גזים רעילים. מדענים השתמשו בדגים בכדי לאתר מזהמים במי-השתייה שלנו. גם עם ההתפתחויות הקיימות, בכל זאת, יכולים לחלוף ימים שלמים עד שנאתר בוודאות כימיקל או אורגניזם קטלני לאדם.

עד עתה. בפעילותם בעולם הממוזער של הננוטכנולוגיה, חוקרים מאוניברסיטת תל-אביב בישראל הביאו לפריצת-דרך ענקית, והומאנית, באיתור של מזהמים.

קבוצת מחקר בראשותו של פרופ' יוסי שחם-דיאמנד (Shacham-Diamand), סגן הדיקן של הפקולטה להנדסה באוניברסיטה, פיתחה “מעבדה” ננומטרית המשלבת שולחן-עבודה מיקרוסקופי לשם מדידת איכות המים בזמן אמת. ה”מעבדה על שבב” שלהם הינה פריצת דרך במאמץ המתמשך להגן על מי-השתייה שלנו בפני זיהומים וסיכונים ביו-טרוריסטיים בשלבם ביולוגיה עם היכולות המתקדמות ביותר של מדע הננוטכנולוגיה.

“פיתחנו תבנית – בעיקרה בקנה-מידה מיקרוני, של “מעבדה” בגודל של כשישים ס”מ ריבועיים המשתמשת בחיידק מהונדס גנטית הזוהר כאשר המים מזוהמים,” אומר החוקר. על השבב הזעיר ממוקם ציוד המסייע בגילוי רמות נמוכות של אור הנוצר ע”י החיידק.

במקום להשתמש בבע”ח לסיוע באיתור סיכונים לאספקת המים, אומר החוקר, “המערכת שלנו מבוססת על שבב פלסטיק, רעיון הומאני יותר, שהינו מהיר, רגיש והרבה יותר זול.”

“בעיקרון, המערכת שלנו הינה התקדמות חדשנית במערכת של “מעבדה על שבב”, מציין החוקר. “זוהי ננו-תבנית גאונית המתוכננת לקבל מידע מתוך אירועים ביולוגיים. הפיתרון שלנו מסוגל לנטר את איכות המים ברמות דיוק שמעולם לא היו קיימות לפני. אולם, בהיותו של הפיתרון תבנית, ניתן להשתמש בו גם עבור מטרות אחרות, בלתי-מוגבלות במספרן כגון: חקר ריפוי באמצעות תאי-גזע או טיפולים כנגד סרטן.”

בהתאם לספרות המקצועית שפורסמה, אוניברסיטת תל-אביב הינה אחת מחמש האוניברסיטאות החלוציות ביותר בעולם בשימוש ברעיון המדעי של “מעבדה על שבב”. הננו-מעבדות מסוגלות לשמש לבחינת תהליכים ביולוגיים אחדים בעלי יישומים מעשיים כגון: נוכחות חיידקים במים, חקר פעילות של תאי-גזע או התפתחות של סרטן השד.

קבוצת המחקר הפעילה של פרופסור שחם-דיאמנד מפרסמת מאמר מכובד בתחום זה אחת לחודש בערך, לאחרונה בכתב-העת המדעי Nano Letters.

בשיתוף פעולה עם מדענים ישראלים נוספים, אוניברסיטת תל-אביב מייצרת וממסחרת כיום את הננו-מעבדות שלה לבחינת מים לשם מדידת וניטור תגובתו של חיידק מהונדס גנטית לזיהומים שונים במים, כגון אשריכיה קולי. ערים שונות ברחבי ישראל כבר הביעו עניין בטכנולוגיה החדשה וכמותן גם מדינת הוואי בארה”ב.

הידיעה מאוניברסיטת תל-אביב