• יו"ר: פרופ' יוחאי אדיר
  • מזכיר ונציג ישראל ב-ERS: ד"ר אמיר בר שי
  • גזברית: ד"ר דניאל בן דיין
  • חברת ועד, עורכת האתר: ד"ר מיכל שטיינברג
  • חבר ועד: ד"ר דרור רוזנגרטן
חדשות

חוקרים בטכניון פיתחו מערכת המאפשרת לראשונה לדמות חלקיקים בריאות

ה"ריאה-על-שבב" שפיתחו החוקרים מהטכניון עשויה לשפוך אור על התנהגות חלקיקים נשימים זעירים ברקמת הנאדיות שבריאות; פטנט נרשם על תוצאות המחקר

פרופ' ג'וזואה שניטמן (צילום: "הטכניון")

פלטפורמת הדמיה חדשה שפותחה בטכניון - "ריאה על שבב" (acinus-on-chip) - עשויה לשפוך אור על התנהגות החלקיקים הנשימים הזעירים, האירוסולים, בעומק הריאות, ברקמת הנאדיות.

על המחקר דווח כתב העת Scientific Reports מקבוצת Nature. תוצאות עבודת המחקר נרשמו כפטנט, ומודל ההדמיה החדש רלוונטי להערכת סיכונים בריאותיים (ביניהם זיהום), וגם להערכה ולתכנון ופיתוח תרופות עתידיות למחלות במערכת הנשימה.

פרופ' שניטמן: המעקב אחר מסלול תנועת החלקיקים במערכת הנשימה - ובעיקר אחר הדינמיקה של שקיעתם ברקמת הנאדיות - הוא אתגר מחקרי סבוך

מקורם של החלקיקים הנשימים הוא בטבע, אבל גם בפעילויות תעשייתיות ובפליטות של מנועי רכב ואמצעי תחבורה. הם חודרים לריאות יחד עם האוויר הנשאף דרך הפה והאף.

לדברי ראש צוות המחקר, פרופסור ג'וזואה שניטמן (Sznitman), חבר סגל בפקולטה להנדסה ביו-רפואית בטכניון, "בכל נשימה אנו שואפים חלקיקים כאלה, שלמרות גודלם הזעיר – מיקרונים ספורים, מאית מגודלו של גרגיר חול – הם מהווים סכנה בריאותית ממשית. חשיפה מוגברת ומתמשכת להם עשויה לשבש את פעילות איברי הגוף, לרבות תאי העצב במוח. במקרים מסוימים אף לגרום למוות. לכן מושקעים כיום משאבים רבים בחקר התנהגותם החלקיקים הללו בתוך מערכת הנשימה, שממנה הם ממשיכים למחזור הדם".

לדבריו, "המעקב אחר מסלול תנועת החלקיקים במערכת הנשימה - ובעיקר אחר הדינמיקה של שקיעתם ברקמת הנאדיות - הוא אתגר מחקרי סבוך. הסיבה היא שמדובר בחלקיקים זעירים הנעים בהשפעת זרם האוויר, כוח הכבידה וכוחות נוספים המשפיעים עליהם באזור גוף זה. המבנה המורכב של רקמת הנאדיות - מאות מיליוני נאדיות זעירות המקושרות ביניהן במרקם סבוך של תעלות דקות - מקשה גם הוא על מיפוי תנועת החלקיקים. משום כך, משום לא ניתן לחקור את תנועת החלקיקים בתוך הגוף החי (in vivo) אלא רק במודל-חיה או בהדמיית מחשב. האזור הזה בריאות הוא בינתיים בגדר 'קופסה שחורה'".

פלטפורמת ה"ריאה על שבב" היא למעשה כלי האבחון הראשון המאפשר מעקב כמותי אחר הדינמיקה של חלקיקים אלו, הדגיש פרופסור שניטמן.

"מודל הריאה בגודל טבעי, מאפשר לראשונה לצפות בזמן אמת במסלולי תנועת החלקיקים ובדפוסי שקיעתם בתוך הנאדיות", אמר.

ד"ר רמי פישלר, שתיכנן ובנה את המערכת, הוסיף כי המודל החדשני "הורכב בטכנולוגיות הדומות לאלו המשמשות לייצור שבבי מחשב. הוא מורכב מרשת מסועפת של תעלות-אוויר זעירות שרוחבן כעשירית המילימטר, עם מכתשים המדמים את נאדיות הריאה. קירות המערכת נעים בתנועות התרחבות וכיווץ בדומה למערכת הנשימה הממשית. לכן, צפוי המודל החדש לסייע בהבנת התנהגות החלקיקים הנשימים ה'רעים' (שמקורם בזיהום), כמו גם החלקיקים ה-'טובים' (תרופות משאף לטיפול במחלות שונות במערכת הנשימה. הפיתוח עשוי לצמצם את הצורך בניסויים בבעלי חיים בחקר מערכת הנשימה".

פרופסור שניטמן נולד בצרפת וגדל בארה"ב ובשוויץ. בקיץ 2010, לאחר דוקטורט מ-ETH ציריך, עלה לישראל והצטרף לטכניון. באחרונה זכה ב"פרס החוקר הצעיר", מטעם האגודה הבינלאומית לאירוסולים ברפואה (ISAM) הניתן לחוקרים מתחת לגיל 40.

נושאים קשורים:  חדשות,  הטכניון,  ריאות,  "שבב-על-ריאה",  פרופסור ג'וזואה שניטמן,  ד"ר רמי פישלר,  אירוסולים
תגובות