מגזין הטכניון | קיץ 2021

11 נוסף לפרופ’ עמית מלר: קידוח חרירים ננומטריים ERC מענק ומחלות אחרות COVID-19 באמצעות קרן לייזר לטובת אבחון מהיר של ה איחוד האירופי מקצה מענק נוסף לקבוצת המחקר של פרופ’ עמית מלר מהפקולטה להנדסה ביו-רפואית בטכניון. הפרויקט נקרא ומטרתו לקדם טכנולוגיה חדשנית לאנליזה OptiPore של מולקולות בודדות בכלל ולזיהוי נוכחות של נגיף בפרט. האמצעי: פיתוח שיטה SARS-CoV-2 הקורונה - התקני אבחון ssNPs חדשנית מהירה וזולה ליצירת המבוססים על חרירים ננומטריים. היא משפחה חדשה של התקנים שמטרתם ssNPs לייצר אנליזה של מולקולות ביולוגיות בודדות. לאנליזה כזאת יש ערך רפואי ומחקרי עצום, שכן היא מחליפה שיטות אבחון קיימות המבוססות על אנליזה של תמיסה שלמה - שיטות המאופיינות בחסרונות רבים ובהם עלות גבוהה, ציוד מסורבל ודיוק מוגבל. התקנים אלה גם מייתרים לחלוטין את ההגברה המעריכית - שלב מורכב וממושך בבדיקות קורונה, העלול לגרום לטעויות בתוצאות האבחון. השיטה שפיתח פרופ’ מלר מבוססת על משיכת מולקולות ביולוגיות בודדות כגון די-אן-איי, אר-אן- איי או חלבונים באמצעות שדה חשמלי, לתוך “חריר ננומטרי” המכיל חיישנים חשמליים או אופטיים. הפלט האלקטרוני עובר ניתוח חישובי המאפשר זיהוי וספירה ישירה ומיידית של המולקולות. עם פרוץ המגפה הנוכחית החל פרופ’ מלר לעבוד על התאמה של טכנולוגיה זו לצורך הדחוף בבדיקות קורונה מהירות ומדויקות. ואכן, בהוכחת ההיתכנות SARS- הודגמה יעילותה של שיטה זו בניטור נוכחות גם כאשר הדגימה המקורית מכילה כמות CoV-2 זעירה של נגיפים. תהליך זה, שפורסם לאחרונה , פותח על ידי פרופ’ מלר וצוות המחקר ACS Nano ב- עם הפוסט-דוקטורנטית ד”ר יאנה רוזבסקי ועמיתיהם בבית החולים “שריטה” בברלין, וזאת בסיוע מענק שהקצה האיחוד האירופי כדי להאיץ את מסחור ERC הבדיקה. משלים. ERC כעת, כאמור, זכתה הקבוצה במענק מענק זה אינו מתמקד בפיתוח הבדיקה עצמה אלא בתהליך הייצור של ההתקן, שכן קדיחת החרירים היא אתגר טכנולוגי עצום המעכב כיום את פיתוחם הנרחב . בעבודה ממושכת ומעמיקה ssNPs של התקני פיתחה קבוצת המחקר של פרופ’ מלר טכנולוגיה ייחודית לקדיחת החרירים בהתקני האבחון, וזאת באמצעות קרן לייזר כחולה ממוקדת. טכנולוגיה זו תפותח כעת, בסיוע המענק, כדי להביא אותה לשימוש קליני בהקדם האפשרי. תקווה קרן של משמאל: מדידת הזרם בננו-חריר מאפשרת ספירה ישירה של מולקולות הנגיף (מסומנות בכוכביות אדומות) בהשוואה למולקולות די-אן-איי רגילות. באמצע: האותות החשמליים עוברים עיבוד ממוחשב בתוכנה המבוססת על למידת מכונה. מימין: השלבים הקודמים מפיקים כימות מדויק של הביטוי של גן הבקרה האנושי והגן הנגיפי. SARS-CoV 2 על פי היחס ביניהם אפשר לכמת את חומרת ההידבקות בנגיף