אבחון מוקדם של סרטן ומחלות אחרות באמצעות בדיקת דם פשוטה 

ננו-מוטות מזהב בעלי תכונות אופטיות ייחודיות שפותחו במעבדה, מאפשרים לאבחן מחלות שונות.  המחקר, שבוצע במעבדתו של פרופ' דרור פיקסלר מהפקולטה להנדסה והמכון לננוטכנולוגיה וחומרים מתקדמים באוניברסיטת בר-אילן, מבוסס על הכרת תאים הפועלים במערכת החיסונית, ועל פיתוח טכנולוגי בתחום האלקטרו-אופטיקה והננו-חומרים. התשתית הביולוגית של המחקר היא תאים מקרופאגים (Macrophages) - הקו הראשון בהגנה של המערכת החיסונית, הפועלים במצבי חולי, ובולעים גופים זרים החודרים לגוף. המקרופאגים נחלקים לשני סוגים עיקריים: תאי M1 ותאי M2. במצבי חולי, מופר האיזון בין שני סוגי מקרופאגים אלה. היחס המספרי בין M1 לבין M2 משתנה בהתאם למחלה, וכך ניטור היחס מסייע באבחון. 

ננו-מוטות זהב, הנבדלים זה מזה בסוג הציפוי שלהם ובאורכי הגל שהם מחזירים על ידי בנייה מדויקת של המוט על ידי בחירת היחס הנכון בין גובהו ואורך בסיסו, פותחו במעבדה. זהב הוא חומר בעל תאימות ביולוגית לגוף האדם ואינו גורם סיכון. לננו מוטות אלה יש תכונה של החזרת אור מוגברת-עוצמתית באורך גל מסוים. אורכו של הננו-מוט משפיע על אורך הגל, כלומר הצבע המוחזר ממנו. היות שכל סוג של מקרופאג 'מעדיף' לבלוע סוג אחר של ננו-מוטות וסוג אחר של ציפוי, אפשר להבחין בין סוגי המקרופאגים, וכך לזהות את נוכחותם של תאי M1 ותאי M2 באיבר החשוד כחולה. 

איך מתבצעת הבדיקה? ננו-מוטות זהב מוחדרים לאזור החשוד באמצעות שתייה, הזרקה או מריחה, בהתאם למיקום ולצורך. לאחר ההחדרה (למשל, בהזרקה למקום החשוד כגידול ממאיר), מוקרן אור על האזור שמכיל את הננו-מוטות. אורכי הגל המוחזרים נמדדים, וכך אפשר לקבוע מהו היחס הכמותי בין שני סוגי המקרופאגים השונים, ובהתאם לאבחן את המחלה. לדוגמה, אם בגידולים סרטניים ידוע שהיחס בין תאי M1 לתאי M2 באזור הפגוע הוא 1:2 והיחס בין שני אורכי הגל המוחזרים מהאזור הוא גם 1:2, אפשר לקבוע שאכן מדובר בסרטן. באופן דומה ניתן לזהות מחלות כלי דם ובעיות בלב. 

במהלך המחקר שנמשך יותר משלוש שנים, נבדקו דגימות דם ממאות תורמים ונאספו נתונים מעשרות חולים, תוך השוואה למודלים מוכרים מתרביות תאים. כך נוצר בסיס נתונים להמשך מחקר קליני יישומי בכיוונים שונים. מכשיר אופטי נייד, פשוט וזול, לאבחון מחלות בבדיקת דם רגילה, נמצא בתהליכי פיתוח.  

למחקר המלא