מגזין הטכניון | אביב 2018

20 מחקר ופיתוח ה התקדמות העצומה במדע הרפואה במאה השנים האחרונות הובילה לפיתוח תרופות יעילות למחלות שונות בכלל ולסרטן בפרט. עם זאת, התפזרותן האקראית של התרופות ברחבי הגוף מפחיתה את יעילותן ואף גורמת לפגיעה ברקמות בריאות. זו הסיבה שחולי סרטן המטופלים בכימותרפיה סובלים מנשירת שיער ומבעיות מעי - רקמות המאופיינות בתחלופת תאים מהירה ולכן נפגעות מהתרופה, שעיקר פעילותה בבלימת חלוקת התאים. זה הרקע למאמץ הכלל-עולמי לפתח שיטות חכמות להובלת התרופה אל היעד המדויק בלי שתבוא במגע ACS עם רקמות בריאות. במאמר שפורסם בכתב העת מוצגת פריצת דרך Applied Materials & Interfaces שהושגה בהקשר זה בפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון. הדוקטורנטית אלונה שגן ופרופ’-משנה בעז מזרחי פיתחו טכנולוגיה חדשנית המאפשרת לשחרר את התרופה, לאחר צריכתה, רק ברקמה החולה שאליה היא מיועדת. זאת באמצעות אריזה פולימרית ייחודית שבה לכודים, מלבד התרופה, חלקיקי זהב ננומטריים. כאשר מאירים על האריזה מתחממים חלקיקי הזהב ומתיכים אותה, כך שהתרופה משתחררת. ) photo-triggered materials “חומרים רגישים לאור ( ממלאים תפקיד מרכזי ביישומים ביו-רפואיים רבים,״ אומרת שגן, ״אך למרות הפוטנציאל העצום שלהם, רבים מהם אינם ישימים משתי סיבות: רעילות של האריזה הפולימרית עצמה; נזק הנגרם על ידי אור עתיר אנרגיה (גלים קצרים).” חוקרי הטכניון פיתחו את האריזות הייחודיות כך שיותכו ). עקב NIR כתוצאה מהקרנה של אור בגלים ארוכים ( הקרנת האור מתחממים חלקיקי הזהב, מתיכים את אריזת - NIR הפולימר ומשחררים את התרופה. יתרונו העיקרי של אור הקרוב לאינפרה-אדום - בכך שהוא חודר את רקמות הגוף בלי לפגוע בהן. “פיתחנו חומר עם נקודות היתוך משתנות, המאפשר לנו לשלוט בהיתוך באמצעות אורך הגל,” מסביר פרופ’- משנה מזרחי. “היתרון הוא שהאריזות שלנו עשויות (רשויות הבריאות FDA מפולימרים המאושרים על ידי ה- האמריקאיות), ולכן אנחנו מעריכים שהדרך ליישום קליני תהיה קצרה יחסית.” החוקרים מעריכים כי הטכנולוגיה החדשה תוכל לשמש גם למטרות אחרות מלבד העברת תרופות, למשל כדבק אוטם לפציעות חיצוניות ופנימיות, לקיבוע זמני של רקמות בזמן ניתוח וכפיגום מתכלה לגידול רקמות המיועדות להשתלה. אולי אפילו כחומרים בעלי תכונות ) לשימושים רפואיים self-healing של תיקון עצמי ( ואחרים. לדברי פרופ’-משנה מזרחי, “במאמר הנוכחי התמקדנו בקונספט ובחומר - כיצד ביכולתנו לייצר את החומר כך שיתאים לתכונות המכניות והפיזיקליות המבוקשות. השלב הבא, שאותו נפרסם במאמר נוסף בקרוב, כולל אריזות המכילות תרופה, כך שנוכל לבדוק את השיפור באפקטיביות של תרופות בעקבות השימוש בטכנולוגיה שפיתחנו.” אלונה שגן לומדת במסלול ישיר לדוקטורט, וזאת לאחר שהשלימה תואר ראשון בפקולטה להנדסה כימית ע”ש 8200- וולפסון בטכניון. היא גדלה בנתניה, שירתה ב ובזמן לימודיה לתואר הראשון הייתה פעילה באס”ט - אגודת הסטודנטים בטכניון. “מדע והנדסה משכו אותי עוד מילדות, וכבר בשנה הראשונה בטכניון היה לי ברור שאמשיך לתארים מתקדמים.” בקיץ היא תטוס לבוסטון כדי להבין טוב יותר את צורכי הרפואה כיום בהקשר של חומרים חדשים מהסוג שהיא מפתחת כאן. אור רפואת אלונה שגן פרופ’-משנה בעז מזרחי https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.7b17481 למ אמר: תרשים סכמטי: התרופה מוזרקת למטופל ומתפזרת בכל מערכת הדם, אך מופעלת על ידי מקור אור חיצוני רק ברקמה הרצויה