רוח גבית למחקר משותף

איתמר קאהן, מהפקולטה לרפואה ע"ש רות וברוך רפפורט בטכניון

איתמר קאהן, מהפקולטה לרפואה ע"ש רות וברוך רפפורט בטכניון

פרופסור ג'וזואה שניטמן מהפקולטה להנדסה ביו-רפואית ומכון ראסל ברי לננוטכנולוגיה בטכניון

פרופסור ג'וזואה שניטמן מהפקולטה להנדסה ביו-רפואית ומכון ראסל ברי לננוטכנולוגיה בטכניון

מים, ננו-טכנולוגיה ואינפורמציה קוונטית: קרן ג'רלד שוורץ והת'ר רייזמן תורמת 1.6 מיליון דולר למחקרים משותפים לטכניון ולאוניברסיטת ווטרלו הקנדית.

קרן ג'רלד שוורץ והת'ר רייזמן תורמת 1.6 מיליון דולר לאוניברסיטת ווטרלו ולטכניון. התרומה תשמש לקידום המחקר בשורה של תחומים, בהם מחלות ריאה וחישוב קוונטי.

 "תרומה זו ממחישה את הפוטנציאל הטמון בשיתוף פעולה בין שתי אוניברסיטאות מובילות, הנתמך על ידי חזונם של ג'רלד שוורץ והת'ר רייזמן," אמר פרידון האמדולאפור, נשיא אוניברסיטת ווטרלו. "כבר כיום מאפשרת לנו תרומה נדיבה זו להאיץ את המחקר בתחומים רבי חשיבות כגון מדעי האינפורמציה הקוונטית, ננו-טכנולוגיה ומים. שיתוף הפעולה בין ווטרלו לטכניון יוביל לחידושים נוספים שיעצבו את עתידם של קהילות וענפי תעשייה ואת שגרת חייהם של אנשים רבים."

 "שיתוף הפעולה בין אוניברסיטת ווטרלו לבין הטכניון מתמקד במחקר משותף בין מדענים ישראלים וקנדים בתחומים החיוניים, על מנת להפוך את העולם למקום טוב יותר" אמר נשיא הטכניון, פרופסור פרץ לביא. "אינני יכול לחשוב על שותפה טובה יותר לפרויקטים מסוג זה מאשר אוניברסיטת ווטרלו. חזונם ונדיבותם של ג'רלד שוורץ והת'ר רייזמן הם אלו המאפשרים את מימושה של השותפות המבטיחה הזו."

 אחד החוקרים שייהנו מהתמיכה הוא פרופסור פרנק גו, שפיתח שיטות חדשניות להובלה של תרופות למחלות עיניים. גו ירחיב מחקר זה לתחום של מחלות ריאה. גישות ננו-טכנולוגיות להובלה ממוקדת של תרופות מאפשרות הובלה של התרופה היישר אל האזור החולה וכך, באמצעות הפחתת הרעילוּת באזורי-הגוף הבריאים, לייעל את הטיפול ולצמצם את תופעות הלוואי.

 כיום קיימות תרופות יעילות למחלות רבות, אולם במקרים רבים חסרה הטכנולוגיה להעברתן המדויקת והיעילה לאיבר החולה. לכן מתמקדים חוקרים רבים, ובהם פרופסור גו, בשיפור טכנולוגיית ההובלה ולא בפיתוח טיפולים חדשים. "הריאה היא איבר חיוני," אומר פרופסור גו, "ויש תרופות טובות למחלות ריאה, אולם רבות מהן לא מגיעות ליעדן. המטרה שלנו היא 'לארוז' את התרופות הללו בחלקיקים קטנים וחכמים מאוד, ולהעביר אותן ביעילות למקום הנכון."

 המחקר האמור הוא פרויקט משותף של פרופסור גו ושל פרופסור ג'וזואה שניטמן מהפקולטה להנדסה ביו-רפואית ומכון ראסל ברי לננוטכנולוגיה בטכניון, מומחה להובלה ממוקדת של תרופות באזור האף. לנוכח ההצלחה בגישות שפיתחו השניים להעברת תרופות, האפשרות להתאים גישות כאלה לטיפול במחלות ריאה היא הזדמנות למהפכה בטיפול בבעיות נפוצות המשפיעות על אוכלוסייה נרחבת. לדברי פרופסור ג'וזואה, "פגים רבים נולדים עם מחסור בסורפקטנט ריאתי (Pulmonary Surfactant) – נוזל צמיגי המופרש מתאי אפיתל בריאה (type II), מוריד את מתח הפנים של נאדיות הריאה וחיוני לנשימה תקינה."

 במסגרת הטיפול בפגים אלה מוחדר הסורפקטנט באמצעות צינרוּר (אינטובציה) ישירות אל הריאה, בתהליך הנקרא Surfactant Replacement Therapy: SRT. עם זאת, לעתים קרובות דרושה חזרה על התהליך, והדבר מהווה חוויה קשה עבור הילוד. "המחקר שלנו נועד לשפר את השיטות לביצוע SRT, ולשם כך חייבים הרופאים לדעת כמה מן המנה המוחדרת למטופל אכן מגיעה ליעדה בדרכי הנשימה."

הפרויקט של גו ממומן כאמור על ידי מענק של תכנית המחקר המשותפת ווטרלו-טכניון. התוכנית נוסדה במטרה לקדם פרויקטי-מחקר משותפים בין מדענים ישראלים וקנדיים בשלושה תחומים: מדעי האינפורמציה הקוונטית, ננו-טכנולוגיה ומים. המימון לתוכנית המשותפת הוא חלק מתרומתה הכוללת של קרן ג'רלד שוורץ והת'ר רייזמן, העומדת על 1.9 מיליון דולר.

  התוכנית המשותפת ווטרלו-טכניון (The Waterloo-Technion Research Cooperation Program) מממנת גם במחקר במיחשוב קוונטי. מטרת-העל של מדעי האינפורמציה הקוונטית היא לבנות מחשב קוונטי מִדרגי (scalable) ואוניברסלי. מחשב קוונטי יספק יכולות מיחשוב חדשות, שאינן אפשריות במחשבים הקלאסיים, ליישומים כגון חיפוש במאגרי מידע, למידה חישובית, תכנון תרופות ואבטחת מיד.

אחד האתגרים בבניית מחשב קוונטי הוא שליטה במערכות הקוונטיות באופן הרצוי, שכן מערכות אלה מאופיינות ברגישות-יתר לכל הפרעה. "יחד עם עמיתנו מקבוצת Qubit בטכניון נחקור אלגוריתמים תיאורטיים ואקספרימנטליים המקררים את המערכות הקוונטיות וכך מפחיתים את הרעש," אמר ריימונד לפלאם, מנכ"ל מכון ווטרלו למיחשוב קוונטי (IQC). "באמצעות מיחשוב קוונטי אפשר לבצע את התהליכים המדויקים והיעילים ביותר שמאפשרים חוקי הטבע."

 הפרויקט החדש כולל את לפלאם ואת אנדריאן לופסקו וג'ונתן בו, חברי סגל ב-IQC, ואת הפרופסורים אהרון בלנק, מהפקולטה לכימיה ע"ש שוליך, טל מור, מהפקולטה למדעי המחשב ואיתמר קאהן, מהפקולטה לרפואה ע"ש רות וברוך רפפורט בטכניון. קירור אלגוריתמי בעזרת אמבט חום (Heat-Bath), שהומצא על ידי פרופסור טל מור ועמיתיו, יושם לראשונה על ידי פרופסור לפלאם. זוהי שיטה חשובה לקירור מערכות קוונטיות, המבוססת על אלגוריתמים קוונטיים ואנליזה של מעבר חום במקום על קירור פיזיקלי קונוונציונלי. "אנחנו שמחים מאוד על ההזדמנות להאיץ את תחום המחקר הזה, ובייחוד על האפשרות לעשות זאת עם הצוות המצוין של ," IQC אמר פרופסור טל מור, מתאם קבוצת החישוב הקוונטי בטכניון (Technion's Qubit Group – TQG).

 תכנית שיתוף הפעולה ווטרלו-טכניון נוסדה במרץ 2014, ותחילתה בכנס משותף שהתקיים בטכניון ומומן על ידי קרן ג'רלד שוורץ והת'ר רייזמן. מחקריהם של גו ולפלאם הם שניים מעשרה פרויקטים חדשים שיתקיימו בשיתוף פעולה של שתי האוניברסיטאות, וימומנו במענק 1.6 מיליון הדולר שיתחלק בין ווטרלו והטכניון. בין הפרויקטים האחרים: הרחקת מזהמים אורגניים ממי השתיה וקירור אלגוריתמי.

 על אוניברסיטת ווטרלו:

תוך חמישה עשורים בלבד הפכה אוניברסיטת ווטרלו, הממוקמת בלב המרכז הטכנולוגי של קנדה, לאחת האוניברסיטאות המובילות בקנדה, עם 35,000 סטודנטים לתואר ראשון, שני ושלישי. ווטרלו, המטפחת שיתופי פעולה בעולם, מדורגת כבר 23 שנים כאוניברסיטה החדשנית ביותר בקנדה. בעשור הבא תפעל האוניברסיטה לבניית עתיד טוב יותר לקנדה ולעולם באמצעות הובלת חדשנות ושיתופי פעולה שמטרתם יצירת פתרונות רלוונטים לצורכי ההווה והעתיד.

למידע נוסף על ווטרלו: www.uwaterloo.ca

בתמונה בעמוד הבית: חתימת ההסכם בין הטכניון ואוניברסיטת ווטרלו במרץ 2014(משמאל לימין) : סגן נשיא ווטרלו למחקר פרופסור ג’ורג’ דיקסון, נשיא אוניברסיטת ווטרלו פרופסור פרידון האמדולפור, נשיא הטכניון פרופסור פרץ לביא ופרופסור עודד שמואלי, המשנה לנשיא הטכניון למחקר דאז.