הטכניון: שיטה חדשה לפענוח דגימות דם

פרופ' תומר שלומי צילום: הטכניון
פרופ' תומר שלומי צילום: הטכניון

חוקרים מהפקולטות למדעי המחשב וביולוגיה בטכניון, פיתחו שיטה מהירה וזולה לבדיקת ההרכב הכימי של דגימות דם, בתוך 30 שניות

חוקרים מהפקולטות למדעי המחשב וביולוגיה בטכניון, פיתחו שיטה חדשה לאנליזה מהירה וזולה, של ההרכב הכימי של דגימות דם. שיטה זו עשויה להאיץ אבחון מוקדם של מחלות. היישום הראשון, שייבדק בתקופה הקרובה, הוא זיהוי מוקדם של גידולים סרטניים שונים על סמך בדיקות דם.

את הטכנולוגיה החדשנית, שהתפרסמה במגזין המדעי Nature Communications, פיתחו החוקרים – פרופ' תומר שלומי והדוקטורנטים שובל לגזיאל ובוריס סרווין. הטכנולוגיה מבוססת על שילוב ייחודי בין ספקטרומטר מסות, לבין שיטות חישוביות שפיתחה קבוצת המחקר. פרופ' תומר שלומי, הוא חבר סגל בפקולטות למדעי המחשב ולביולוגיה וחבר במרכז למדעי החיים וההנדסה ע"ש לורי לוקיי. המחקר נערך בתמיכה של הנציבות האירופית למחקר, והקרן הלאומית למדע.

הדוקטורנט שובל לגזיאל צילום: הטכניון

ספקטרומטר מסות, הינו מכשיר נפוץ, המשמש לקביעת ריכוזים של מולקולות בדגימות ביולוגיות. הבדיקה במכשיר זה מצריכה כיום תהליך מקדים, שנקרא כרומטוגרפיה, כלומר הפרדה של החומרים שבדגימה לפי מאפיינים כימיים.

הכרומטוגרפיה, המגבירה את רגישות המדידה הספקטרומטרית, אורכת זמן ממושך ולכן מייקרת מאוד את התהליך כולו (מאות דולרים לדגימה). לכן ברורה כי השאיפה היא לדלג על השלב הכרומטוגרפי, מבלי לפגוע ברגישות האנליזה, כלומר מבלי לפגום ביכולת לזהות מולקולות רבות ולכמת את ריכוזיהן.

במחקר הנוכחי, מציגה קבוצת המחקר של פרופ' תומר שלומי, שיטה המדלגת על הכרומטוגרפיה ומאפשרת להסתפק בספקטרומטריית מסות בלבד, וזאת מבלי לפגוע משמעותית באיכות האנליזה. הבדיקה מסתיימת תוך 30 שניות בלבד, ובכך מקצרת את משך התהליך בכ-98%, ומפחיתה את עלותו בשיעור דומה.

הדוקטורנט בוריס סרווין צילום: הטכניון

לדברי פרופ' תומר שלומי, החידוש טמון בשיטה חישובית שפיתחה קבוצת המחקר, המציגה קונפיגורציות, עבודה אופטימליות בספקטרומטר המסות, ומאפשרת אנליזה ברגישות גבוהה עבור דגימות ביולוגיות ספציפיות. באמצעות אנליזה חישובית זו, מבוצע גם תיקון של המידע הגולמי, הנמדד, וכימות מדויק של ריכוזים של אלפי מולקולות בדגימות הדם.