מחקר חדשני ופורץ דרך: מיקרו-רובוט זעיר יזהה תאים פגומים בגוף

מחקר חדשני, שנערך בהובלת פרופ' גלעד יוסיפון מבית הספר להנדסה מכנית ומהמחלקה להנדסה ביו-רפואית באוניברסיטת תל-אביב, מעניק הצצה מרתקת לעתיד. המאמר אודות הפיתוח פורסם בכתב העת Advanced Science.

הפיתוח החדשני הינו מיקרו-רובוט ההיברידי, רובוט זעיר שמסוגל לנווט בסביבה פיזיולוגית וללכוד תאים פגומים. הרובוט, שגודלו 10 מיקרון בלבד, מסוגל לנווט בדגימה ביולוגית, לזהות סוגי תאים שונים, ללכוד אותם באופן סלקטיבי ולהוביל אותם להמשך אנליזה.

מיקרו-רובוטים הם חלקיקים סינתטיים זעירים בגודל של תא ביולוגי, שיכולים לנוע ממקום למקום ולבצע פעולות שונות, לדוגמה איסוף יעיל של מטענים סינתטיים או ביולוגיים, באופן אוטונומי, על פי תכנון מראש או באמצעות שליטה מבחוץ בידי מפעיל או מערכת בקרה.

המיקרו-רובוטים ההיברידיים יכולים להבדיל בין התאים השונים בדגימה ביולוגית, להבחין בין סוגי תאים שונים ואף לזהות האם מדובר בתא בריא או תא גוסס, ואז להעמיס עליו את התא הרצוי ולשאת אותו להמשך אנליזה, לצורך החדרת תרופה או גן או לבודד אותו למטרת ריצוף גנטי.

היתרון של המיקרו-רובוטים הוא ביכולת לנוע באופן חופשי בתוך חללים סגורים, בהיותם משוחררים מכבלים, וכן לנווט באופן מדויק אל תא מטרה בודד בתוך דגימה ביולוגית מסובכת, ללא צורך בשימוש בשיטה פולשנית דוגמת מניפולטור חיצוני או במניפולציה מסובכת של התאים עצמם לאזורי החישה. שילוב מקורות אנרגיה חיצוניים מאפשר גמישות רבה יותר בהפעלה ושליטה במיקרו-רובוט במעבר בין סביבות שונות, בדומה למכוניות בעלות הנעה היברידית.

באמצעות המיקרו-רובוט ניתן להגיע לתאים מסוימים ולהחדיר לתוכם תרופות ולראות כיצד הם מגיבים, מכיוון שיש למיקרו-רובוט, יכולת לפעול על תא מטרה בודד. הדבר נכון גם לתרופות אנטי-סרטניות אותן אפשר לבחון על תאי מטרה סרטניים. המיקרו-רובוט מסוגל לזהות אם תא עובר תהליך גסיסה, והאם התרופה שניתנה לו משפיעה עליו. 

עורכי המחקר מדגישים כי למרות שישנו מאמץ מחקרי רב לרתימת הטכנולוגיה לשימושים חוץ ותוך גופניים, התחום עדיין בחיתוליו. "הכיוון מבחינת הפוטנציאל די ברור ומעודד", אומר פרופ' יוסיפון. "למרות הדרך הארוכה שיש עוד לעבור עד ליישומים ממשיים, אנו בהחלט מעודדים מההתקדמות הטכנולוגית בתחום ומפוטנציאל השימושים הרב".