Bioelectromagnetism Laboratory

מעבדת ביו-אלקטרומגנטיות

ראש המעבדה: ד"ר רפאל מינס

תשתית מחקר:

הציוד המחקרי מורכב מספקטרופלואורימטר וספקטרופוטומטר, וציוד לגידול וטיפול בתאים כגון: מנדף ביולוגי, אינקובטור וכו'.

המחקר המתבצע במעבדה:

טיפול פוטו-דינמי (PDT) מבוסס על שיטה חדשנית אשר כוללת אינטראקציה של אור, תרופה רגישת-אור ואטומי חמצן, אשר נועד לרפא במחלות שונות ובמיוחד סרטן. PDT הוא טיפול דו-שלבי, כאשר בשלב הראשון נעשה שימוש במולקולה רגישת-אור אשר מצטברת בעדיפות ברקמת היעד (לדוגמא רקמה סרטנית), ובשלב השני מתבצע תהליך עירור (אקסיטציה) של המולקולה באמצעות אור באורך גל ספציפי אשר גורם ליצירת מולקולת חמצן-סינגלטי או רדיקלים חמצניים (ROS) אחרים. החמצן הסינגלטי מגיב עם הסביבה בה הוא נמצא וכך למעשה הורס את הרקמה הסרטנית. כיוון שהתהליך מתבצע בשני שלבים הוא נחשב כטיפול סלקטיבי בעל השפעות לוואי מזעריות. החיסרון העיקרי של ה-PDT, הוא עומק החדירה הנמוך של האור המעורר ברקמות ביולוגיות. חיסרון זה מגביל את השימוש ב-PDT לגידולים קטנים בלבד.

 

אחד ההיבטים המרכזיים בהם מתמקד המחקר במעבדה הוא שיפור תהליך ה-PDTבאמצעות תהליך ייצור הרמוניה שניה (SHG), שהוא למעשה תהליך אופטי לא-ליניארי שבו שני פוטונים בעלי אותה תדירות מגיבים עם חומר לא-לינארי על מנת ליצור פוטון בעל אנרגיה כפולה. בטכניקה המוצעת ניצור תרופה המורכבת מננו-חלקיקים המייצרים הרמוניה שניה (HNP) ומולקולות רגישות-אור המתאימות ל-PDT. לאחר הצטברות של התרופה ברקמה הנגועה, נקרין את הרקמה באור תת-אדום שלו חדירות גבוהה ברקמות ביולוגיות. ה-HNPישמשו כמכפיל תדר לאור המעורר והפוטון שנוצר יעורר את המולקולה רגישת-האור. כתוצאה מכך המולקולה תעביר את האנרגיה לאטומי החמצן כדי ליצור חמצן-סינגלטי שיהרוס את הרקמה הנגועה. טכניקה זו תאפשר שימוש בשיטת ה-PDT גם לטיפול בגידולים מסיביים שלא התאימו לשיטה טיפולית זו עד עתה.

המחקר המתבצע במעבדה הוא רב-תחומי ומשלב פיזיקה, ביולוגיה, כימיה והנדסה והמעבדה מאובזרת בכל הציוד הנדרש לביצוע מדידות ספקטרוסקופיות שונות בתאים ורקמות.  

Bioelectromagnetism