“ההוראה היא שליחות עבורי”

חלקיקי סיליקון נקבובי משמשים כפלטפורמה להובלת תרופות אנטי-סרטניות (הצבועות בתרשים בצבע ירוק-זוהר) ולשחרורן בגידולי סרטן השד. פירוק הסיליקון בסביבת הגידול הסרטני נחקר באמצעות שיטות דימות חדשניות. החוקרים עקבו אחר פירוק החומר ברקמה הסרטנית וחשפו את מנגנון הפירוק שלו, המאפשר שחרור של תרופות הכלואות בתווך הנקבובי.

“ההוראה דורשת המון, וזה לא פשוט למצוא את הזמן הנחוץ במקביל לשאר המטלות אבל עבורי זו שליחות.” כך אומרת פרופסור אסתי סגל, זוכת פרס ינאי, מהפקולטה להנדסת ביו-טכנולוגיה ומזון בטכניון. פרופסור סגל נבחרה לאחרונה – יחד עם עוד עשרה חברי סגל בטכניון – לפרס ינאי למצוינות בחינוך האקדמי. הפרס, בסך מאה אלף ₪, מוענק מדי שנה למרצים בטכניון, והוא ממומן על ידי קרן שהקים בוגר הטכניון משה ינאי.

בטקס קבלת הפרס הסבירה פרופסור סגל כי “תפקיד המורה, בעיני, אינו מתמצה בהעברת ידע, הקניית כישורים וסיוע לסטודנטים בהשגת ציונים גבוהים ככל האפשר. עלינו להדביק אותם בסקרנות ובתשוקה לידע, לטפח אצלם את החשיבה הביקורתית, את היצירתיות ואת העצמאות ולהכין אותם לעולם האמיתי שאליו הם ייצאו בתום לימודיהם. אני מאמינה שעלינו להתייחס להוראה באותה התלהבות ואחריות שבהן אנחנו מתייחסים למחקר. גישה כזו הופכת את ההוראה לפעילות מעניינת ומאתגרת, ומניעה אותנו לחדשנות וליעילות בכיתת הלימוד. עלינו להכין שיעורים מאורגנים ומובְנים ולשלב בהם המחשות ודרכי-הוראה אחרות, ולזכור שאין בהוראה One Size – הכיתה תמיד הטרוגנית, וכישורי הלמידה שונים מסטודנט לסטודנט.”

פרופסור אסתי סגל השלימה את שלושת התארים שלה בפקולטה להנדסה כימית בטכניון. בשנת 2007, לאחר פוסט-דוקטורט בפקולטה לכימיה וביוכימיה באוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו (UCSD), היא הצטרפה לפקולטה להנדסת ביו-טכנולוגיה ומזון בטכניון. כיום היא עומדת בראש המעבדה לננו-חומרים פונקציונליים בפקולטה, ובשנה האחרונה זכתה בפרס הנרי טאוב להצטיינות במחקר אקדמי.

קבוצת המחקר של פרופסור סגל היא רב תחומית ועוסקת בממשק בין מדע החומרים וביוטכנולוגיה. תחומי המחקר העיקריים במעבדה מתמקדים בסינתזה ואפיון של ננו חומרים ויישומם לפיתוח של חיישנים ביולוגיים ומערכות להובלת תרופות.
במאמר שפרסמה לאחרונה ב- Nature Communications היא מדווחת כי “אריזות סיליקון”, לשחרור מקומי של תרופות אנטי-סרטניות, מתפרקות באופן שונה ברקמת הגידול, ועובדה זו משפיעה על יעילותן הקלינית. המחקר, פרי שיתוף פעולה עם קבוצתה של פרופסור נטלי ארצי
מ-MIT והארוורד, שופך אור על תהליך ההתפרקות האמור וסולל דרך לשיפור הטיפול בגידולים אלה.

״במחקר הזה אנו מראים לראשונה כי ביו-חומרים בכלל, וסיליקון נקבובי בפרט, מתנהגים בצורה שונה כאשר הם מוזרקים (או מושתלים) בסביבת רקמה סרטנית. בשנים האחרונות הצלחנו להנדס סיליקון כך שישמש כ’אריזה’ המובילה תרופות אנטי-סרטניות ומשחררת אותן בצורה מבוקרת, וכעת התמקדנו במנגנון התפרקותו של הסיליקון ברקמת היעד הסרטנית.”

סיליקון נקבובי (Porous Silicon) הוא שם כולל למשפחה של חומרים מבוססי-סיליקון המכילים חורים ננו-מטריים. חומר זה ידוע כיום כ’אריזה’ (פלטפורמה) יעילה להובלת תרופות, וזאת בשל תכונותיו הייחודיות: שטח פנים גדול (הזָמין להעמסת התרופה), תאימוּת ביולוגית (biocompatbility) והתפרקות בטוחה ולא רעילה בגוף (bio-degradability). בשנים האחרונות פיתחו פרופסור סגל והדוקטורנטית עדי צור בלטר ‘אריזות’ כאלה להובלת תרופות אנטי-סרטניות. באמצעות תכנון מדויק של קוטר הנקבוביות בסיליקון, ושליטה בכימיית פני-השטח שלהן, השיגה הקבוצה תכונות אופטימליות להסעת תרופות בתוך הגוף ולשחרורן באתר המטרה.

אחד הממצאים החשובים במחקר זה, שבו נבחנה הפלטפורמה האמורה ברקמות סרטן שד, קשור בתהליך הפירוק של הסיליקון. המחקר הוכיח שהגידול הסרטני משחרר חומרים הגורמים לחימצון מואץ של אותה ‘אריזה’ ומפרק אותה בקצב מהיר יותר בהשוואה לניסויים שנערכו במעבדה. המאמר שופך אור על תהליך פירוק הסיליקון בסביבת הגידול, ומאפשר תכנון מוקדם ומושכל של מבנה הסיליקון להשגת שחרור מבוקר של התרופה באתר המטרה.

למאמר לחצו כאן