חיישנים ביולוגיים לזיהוי גלוקוז בדם

מחקר שנערך על ידי מדענים באוניברסיטה העברית בירושלים, ובמחלקה לאנרגיה במעבדות הלאומיות בברוקהייבן, סלל את הדרך לפיתוח חיישנים יעילים למדידת רמת הגלוקוז בדם של חולי סוכרת. בראש הצוות באוניברסיטה העברית עמד פרופסור איתמר ווילנר.
המחקר מתבסס על ננו-טכנולוגיה.
חלקיקים בגודל ננומטר (ננומטר = חלקיק בגודל ביליונית המטר), המהווים את אבני הבניין של מדע הננו-טכנולוגיה, הם בעלי מימדים דומים לחלבונים מהצומח או החי, ולכן מאפשרים שילוב של המרכיבים האלה במערכות משולבות המציגות תכונות חדשניות.
במחקר המשולב הצליחו המדענים להשתיל ננו-אברון מזהב בקוטר 1.2 ננומטר באנזים גלוקוז אוקסידז.
האנזים, כמו אנזימים אחרים, משמש כמבודד כאשר הוא מתחבר למשטח מוליך, כמו אלקטרודה. ואולם, כאשר חלקיק הזהב מושתל באנזים, הזהב משמש כ"פקק" חשמל, ומאפשר זרימה של אלקטרונים לאלקטרודה המוצמדת, ואת חמצון הגלוקוז על ידי האנזים. עוצמת הזרם החשמלי מראה את רמת הגלוקוז במערכת.
תוצאות ניסיוניות הראו שטכנולוגיית ה"ננו-פקק" מאפשרת מדידות רגישות ומדויקות יותר של הגלוקוז בדם מכפי שהיה ניתן להשיג עד כה.
החוקרים מאמינים שאלקטרודות האנזים מהסוג הזה ישמשו בעתיד כמנגנונים זעירים לא רק על מנת לקבל את רמת הגלוקוז עבור חולי סוכרת, אלא גם כתאים מושתלים שיאפשרו יצירה של אנרגיה חשמלית מהסוכר על מנת להפעיל קוצבי לב, משאבות אינסולין או רכיבים פרוסטטיים.
למידע נוסף אורית סוליציאנו
[email protected]
Hebrew University of Jerusalem