פיתוח ישראלי: האף האלקטרוני שיאתר חיידקים וגזים רעילים בבתי חולים, במוצרי מזון, ובערים חכמות

אף אלקטרוני. צילום: דני מכליס, אוניברסיטת בן-גוריון בנגב

חוקרים מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב פיתחו אף מלאכותי חדשני המבוסס על ננו-חלקיקי פחמן. האף המלאכותי יאפשר לראשונה מעקב רציף בזמן אמת אחר גדילת חיידקים וזיהויים על סמך "טביעת ריח" אופיינית.

המחקר התפרסם לאחרונה בכתב העת היוקרתי Nano-Micro Letters ולממצאיו השלכות יישומיות במגוון תחומים, ביניהם: התראה על מוצר מזון מקולקל, האצה משמעותית של בדיקות מיקרוביולוגיות לצורכי אבחון מחלות, זיהוי חיידקים בבתי חולים ובבניינים ציבוריים, אבחון מחלות דרך נשיפה, ניטור סביבתי של גזים רעילים וחיידקים, ועוד.

הפיתוח מבוסס על ספיחת גזים על גבי ננו-חלקיקי פחמן, ותגובה חשמלית של החלקיקים כתוצאה מהספיחה. באופן מיוחד, מצאנו שהמערכת הינה בעלת רגישות יוצאת דופן לחומרים נדיפים המופרשים על ידי חיידקים בעת ההתרבות שלהם. בנוסף, הצלחנו "לאמן" את האף האלקטרוני באמצעות "למידת מכונה" לזהות מולקולות גז שונות, בנפרד או בתערובת, בדיוק גבוה. "הטכנולוגיה זולה ופשוטה וניתן ליישמה לשימושים שונים. כך לדוגמה, ניתן יהיה לפזר את חיישני הגז בשטח רחב בעיר במטרה להתריע על נוכחות גזים מסוכנים וזיהום אוויר. החיישן יוכל גם לבצע זיהוי זיהומים חיידקיים תוך זמן קצר, למשל ביצוע "משטח גרון" תוך שעה לעומת 24 שעות ויותר כיום. שימוש נוסף אפשרי יהיה להתרעה על נוכחות חיידקים במוצרי מזון", מספר פרופ' רז ילינק, סגן נשיא ודיקן למחקר ופיתוח באוניברסיטת בן-גוריון בנגב ומוביל המחקר.

על הפיתוח עמלו בשנתיים וחצי האחרונות פרופ' רז ילינק וסטודנט הדוקטורט ניצן שאולוף מהמחלקה לכימיה באוניברסיטת בן גוריון בשיתוף עם פרופ' ליאור רוקח מהמחלקה להנדסת מערכות מידע.

קישור לקריאת המאמר: https://rdcu.be/ci41e