שיטת קולורימטריה מבוססת סמארטפון לקביעת מימנטין באמצעות תגובת בסיס שיפף עם חומצה אסקורבית

הפיכת טלפון לכלי מעבדה

הרבה אנשים נושאים בכיס מצלמה עוצמתית מבלי להבין שהיא יכולה לשמש גם כמעבדה זעירה. המחקר הזה מראה כיצד סמארטפון יומיומי יכול לסייע בבדיקת האיכות של תרופה המשמשת לטיפול באלצהיימר, ומציע חלופה זולה וידידותית יותר לסביבה למכונות מעבדה מסורתיות.

מדוע תרופה זו לאלצהיימר זקוקה לבדיקה חדשה

התרופה במרכז העבודה הזו היא מימנטין, תרופה הנרשמת לסיוע בניהול תסמיני מחלת האלצהיימר. בשונה ממולקולות מסוימות, מימנטין אינו סופג אור נראה באופן הנוח למדידה, ולכן שיטות מעבדה רגילות חייבות קודם לשנותו כימית לפני הבדיקה. טכניקות קיימות לעתים קרובות תלויות בכלים יקרים, בחומרים כימיים נוספים ובשימוש באנרגיה גבוה יותר. הכותבים חיפשו דרך פשוטה וירוקה יותר למדוד כמה מימנטין קיים בטבליות, ועדיין להתאים לאמינות של שיטות מעבדה קלאסיות.

יצירת אות צבע מתרופה חסרת צבע

כדי להפוך את מימנטין לגלוי, החוקרים השתמשו בויטמין מוכר: חומצה אסקורבית, הידועה יותר כוויטמין C. כאשר מימנטין מגיב עם חומצה אסקורבית בתנאים חמים, הוא יוצר תוצר ורוד. הצורה הצבועה הזו מציגה שני שיאי קליטת אור חזקים, שניתן לקרוא בעזרת ספקטרופוטומטר מעבדתי קונבנציונלי. הצוות אופטימז את תנאי התגובה בקפדנות, וכיוונן את כמות חומצת האסקורבית, את טמפרטורת החימום ואת זמן התגובה, עד שמצא הגדרות שהניבו צבע חזק, יציב ומדידות אמינות בטווח רחב של ריכוזי תרופה.

מתן אפשרות לסמארטפון לקרוא את הצבע

במקום להסתפק בספקטרופוטומטר, החוקרים הלכו צעד נוסף ובדקו האם מצלמת סמארטפון יכולה לשמש כמגלה. הם הציבו שורה של מבחנות המכילות כמויות שונות של תמיסת מימנטין בצבע ורוד על רקע לבן, תחת תאורה סטנדרטית, וצילמו באמצעות מצלמות סמארטפון שונות. מצלמה ברזולוציה גבוהה נתנה תוצאות עקביות יותר, ולכן בחרו במכשיר 50 מגה-פיקסל ובמרחק צילום קבוע. התצלומים נותחו באמצעות ImageJ, תוכנת עיבוד תמונה חינמית, שקוראת את ערכי הצבע אדום, ירוק וכחול של הפיקסלים בתוך כל מבחנה. ערכים אלה הומרו לסולם צבע מקושר כדי להתאים טוב יותר לאופן בו מופיע עוצמת הוורוד.

התאמה לביצועי מעבדה תוך שמירה על קיימות

שיטת הסמארטפון התבררה כמדויקת ומדויקת באופן מרשים. עבור ריכוזי מימנטין הנפוצים בטבליות, ערכי הצבע עלו בקו ישר ככל שכמות התרופה גדלה, בדומה לקריאות ספקטרופוטומטריות. שתי השיטות נתנו החזרות דומות של כמויות ידועות של התרופה, עם סטיות קטנות מריצה לריצה. אף על פי שספקטרופוטומטר מסורתי יכול לגילוי ריכוזים מעט נמוכים יותר, שיטת הטלפון השיגה עדיין גבולות גילוי נמוכים המתאימים לבקרת איכות שגרתית. הצוות גם בדק שתוספי טבליה נפוצים לא הפריעו למדידה, ואישר ששתי הגישות יכולות לנתח מוצרים פרמצבטיים אמיתיים ללא הפרעות.

בדיקת טביעת הרגל הסביבתית

מעבר לדיוק, המחקר בחן עד כמה כל שיטה היא ידידותית לסביבה ומעשית, באמצעות מערכת ניקוד חדשה שמשקללת שימוש באנרגיה, סכנות כימיות ופסולת לצד ביצועים. שתי הגישות קיבלו דירוג כשיטות ירוקות, אך טכניקת הסמארטפון קיבלה מובילות קלה. היתרונות העיקריים שלה נובעים מהצד של המכשיר: מצלמת טלפון ניידת וחסכונית באנרגיה מחליפה מכשיר שולחני גדול יותר. ניתוח נוסף ב"אקו-סקייל" — שסופר נקודות עונש עבור ממסים מסוכנים, פסולת ושימוש בחשמל — גם הוא תמך בשיטת הסמארטפון כאופציה ירוקה מצוינת.

מה משמעות הדבר לבדיקות יומיומיות

במילים פשוטות, הכותבים הראו שאפשר לבדוק את חוזק התרופה לאלצהיימר בעזרת לא הרבה יותר מתגובת מבוססת ויטמין, כמה מבחנות, סמארטפון ותוכנה חינמית. בעוד שספקטרופוטומטר מסורתי נשאר רגיש יותר ברמות קיצוניות נמוכות מאוד, שיטת הטלפון מדויקת, חוזרת ותודעתית סביבתית, מה שהופך אותה מתאימה לבדיקות שגרתיות של טבליות מימנטין בהקשרים רבים שבהם כלי מעבדה מתקדמים אינם זמינים.

ציטוט: Elagamy, S.H., Barseem, A. Smartphone based colorimetric method for determination of memantine via schiff’s base reaction with ascorbic acid. Sci Rep 16, 14739 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-51216-4

מילות מפתח: קולורימטריה בסמארטפון, טבליות מימנטין, תגובת ויטמין C, כימיה אנליטית ירוקה, בדיקות תרופתיות