פרופסור-משנה סטפן רודיך. צילום : מיקי קורן, דוברות הטכניוןהמיקרו-מבנים השונים (זוויות שונות של קשקשים קשים וכמות החומר הקשיח) ותגובתם לחוזק החדירה; בתחתית – כיפוף-בלחץ של אחד הדגמים, במטרה להעריך את גמישות החומר.
מדים המתפקדים כשכפ”ץ, וחליפות אסטרונאוטים גמישות אך עמידות לפגיעת חלקיקים, הם שניים מהיישומים האפשריים לחומרים מרוכבים חדשים שפותחו בטכניון.
מדים חסינים לירי, וחליפות-אסטרונאוטים עמידות למיקרו-מטאוריטים, הם שניים מהיישומים האפשריים לחומרים חדשים שפותחו בפקולטה להנדסת אווירונוטיקה וחלל בטכניון. כך מדווח כתב העת Soft Matter. את החומרים הללו פיתח פרופסור-משנה סטפן רודיך, חבר סגל בפקולטה. לדבריו, “גמישות וחוזק נתפסות כשתי תכונות מנוגדות, שככל שאתה מגביר אחת מהן, אתה מאבד מהשנייה. באופן כללי זה נכון, אבל במחקר שלי אני מנסה ליצור חומרים שיהיו גמישים ועם זאת חזקים (בהיבט של חדירו∙ת).”
פרופסור-משנה סטפן רודיך מתמחה ביצירת חומרים מרוכבים רכים – ענף ספציפי של הנדסת חומרים. הוא התחיל את דרכו כתיאורטיקן, אבל החשיפה לעולם ההדפסה התלת-ממדית – בפוסט-דוקטורט שלו ב-MIT – קירבה אותו לעולם הניסויי. “פתאום יכולתי לייצר את החומרים שאני מתכנן,” הוא אומר, “ואז לבדוק אם התכונות שלהם תואמות את הניבוי התיאורטי שלי. גם עכשיו, עם החומרים האלה שהם גמישים אבל עמידים יחסית לחדירה, אני יכול לעשות ניסויים בדגמים שאני מדפיס.” עםMIT הוא מקיים שיתוף פעולה גם היום, וגם במחקר הנוכחי.
פרופסור-משנה רודיך הגיע לטכניון כחבר סגל היישר מהפוסט-דוקטורט. מחקריו כבר זכו לפרסום בכתבי העת המובילים, למשל Physical Review Letters. המאמר החדש מתפרסם ב-Soft Matter. “ככל שאנחנו מבינים טוב יותר את הקשר בין המבנה המולקולרי של החומר לבין תכונותיו ברמת המאקרו, אנחנו שולטים יותר טוב בפונקציות שאנחנו ‘מוציאים’ ממנו – אורכי גל, גמישות, זרם חשמלי וכו’,” הוא מסביר. את החומרים הגמישים-חזקים החדשים הוא מפתח בהשראת הדגים. “הדג הוא יצור גמיש, ועם זאת הוא מוגן באמצעות קשקשים קשים. ה’סוד’ שלו הוא השילוב בין הקשקשים לבין הרקמה הרכה שמתחתם, וזה מה שניסיתי לחקות כאן. גם החומרים שאני מתכנן בנויים משתי שכבות – אחת רכה (‘הגוף’) ואחרת (‘קשקשים’) המהווה את ה’שריון’. כך מושגת אותה תכונה משולבת (protecto-flexibility) שמעניינת אותנו.”
לשאלה על יישומים אפשריים הוא מדבר בזהירות רבה. “התפקיד שלי הוא לא פיתוח יישומים אלא תכנון החומר עצמו, וההתמקדות שלי כרגע היא האופטימיזציה של החומר. אם בכל זאת מדברים על יישום, למשל על חליפות אסטרונאוטים גמישות העמידות לפגיעת חלקיקים (מיקרו-מטאורים), הרי שאזורים מסוימים באריג (אזור החזה) אינם דורשים גמישות, שחיונית מאוד באזורים אחרים כמו המרפק.”
חשוב לו להבהיר שאי אפשר לבטל כליל את הניגוד בין גמישות לחוזק, אבל אפשר ‘לשחק’ עם יחסי הגומלין ביניהם – ה-trade off. “הצלחתי להגדיל את החוזק של החומר פי 40, ובה בעת להוריד את הגמישות רק פי 5, וזה פותח המון אפשרויות. אם מדברים על מדים הרי שהרעיון הוא ליצור מרקם מתוכנן-אישית (Tailored), על פי מבנה הגוף של המשתמש וכמובן על פי התנאים הצפויים לו. במקרה שנדרשת הגנה מפני קרינה אפשר להוסיף שכבת סינון.”
כרגע הוא בוחן את החומרים ‘שלו’ בבדיקות סטטיות, כלומר בלחיצה איטית של מוט כלשהו. בהמשך הוא מקווה להגיע לבדיקות דינמיות, כלומר של עצמים שיפגעו בחומר במהירות – כמו קליע או מיקרו-מטאורית – ולבחון את התוצאות.
בעקבות תרומתה של משפחת ניובאואר יכולים סטודנטים ישראלים להצטרף כבר בסמסטר הקרוב לאחד משני מסלולים: יזמות והנדסה אזרחית.
בית הספר הבינלאומי בטכניון (Technion International) פותח את שעריו לסטודנטים ישראלים מצטיינים, בעקבות תרומתה של משפחת ניובאואר (Newbauer). הלימודים בשני המסלולים (יזמות והנדסה אזרחית) יחלו כבר בסמסטר הקרוב (סמסטר אביב), ויהיו פתוחים לסטודנטים מחו”ל ומישראל. הלימודים מתקיימים בשפה האנגלית.
מסלול יזמות: מסלול מתקדם לסטודנטים בעלי אוריינטציה טכנולוגית, המבקשים לתרגם רעיונות למוצר או לעבוד בסביבה יזמית בתחומים כגון תוכנה, ביג דאטה, סייבר ומדיה מקוונת. במסגרת הלימודים ייחשפו הסטודנטים לשיעורים בנושא יזמות טכנולוגית, יזכרו לליווי אישי (מנטורינג) מצד מנחים מנוסים, וישתתפו במרתון 3-Day-Startup, במפגשים שבועיים עם יזמים ובביקורים חודשיים בחברות היי-טק.
מסלול הנדסה אזרחית וסביבתית: לסטודנטים במסלול זה יתאפשר להגמיש את מערכת הלימודים כך שתתאים לצורכיהם. הלימודים יכללו פעילויות רבות מחוץ לקמפוס, ובהן ביקורים בחברות ובאתרים שונים.
בית הספר הבינלאומי בטכניון הוקם על ידי פרופסור ארנון בנטור, וכיום עומדת בראשו פרופסור ענת רפאלי. בית הספר נפתח באוגוסט 2009 עם 19 סטודנטים, וכיום לומדים בו כ-120 סטודנטים. בקיץ האחרון הסתיים מחזור הלימודים השני, שבו למדו סטודנטים מאלבניה, איטליה, ספרד, נורווגיה, הודו, דרום אפריקה, ונצואלה, סין ודרום קוריאה. חמישה מהם התקבלו ללימודים לתארים מתקדמים במוסדות המובילים בקנדה, ארה”ב ובריטניה, ארבעה ממשיכים את לימודיהם כאן, ואחרים כבר מצאו עבודה בתחום לימודיהם. ב-2020, על פי ההערכות, ילמדו בבית הספר 400 סטודנטים.
קובי ריכטר מייסד חברת מדינול בכנסזולפי עלאם, מנכ”ל החטיבה לטכנולוגיה לבישה במיקרוסופט בכנסדיקן הפקולטה להנדסה ביו-רפואית בטכניון, פרופסור אמיר לנדסברג בכנס
כך אמר מנכ”ל פיליפס מערכות רפואיות, גוידו פרדו רוקס, בכנס השנתי להנדסה ביו-רפואית. הכנס התקיים במרכז הקונגרסים בחיפה, בנוכחות דיקני הפקולטות לרפואה ולהנדסה ביו-רפואית בטכניון, מנהלי בתי חולים, מנהלי חברות מהתעשייה הביו-רפואית ומאות מוזמנים ואורחים מהארץ ומהעולם.
בכנס, שאורגן על ידי הפקולטה להנדסה ביו-רפואית בטכניון והאיגודים ISMBE & ISHR, הציגו חוקרים מהאקדמיה ומהתעשייה הביו-רפואית בארץ ובעולם מחקרים ופיתוחים עדכניים וחדשניים במגוון רחב של תחומים, ובהם כירורגיה ללא סכין, איבחון מקדים של מחלות באמצעות מיכשור-ניטור לביש, יצירה מלאכותית של רקמות תלת-ממדיות, העברת תרופות דרך רקמות, איבחון מוקדם לאוטיזם ,Mobile Health ואמצעים חדישים לניטור מחלות ולמניעתן.
“הוצאות הבריאות כיום גבוהות מאוד, ומטילות עול כבד על כלכלתן של מדינות רבות. צמצום ההוצאות האלו הוא משימה דחופה,” אמר פרדו-רוקס. “שתי המגמות הרווחות היום בעולם הרפואה הן העברת האיבחון מבית החולים לבית, או למרפאה הקהילתית, והשאיפה להתערבות פולשנית מינימלית. אם פעם ניסרו עצמות, כיום אנחנו מדברים על מינימום פולשנות. המשמעות היא מינימום כאב למטופל, קיצור האישפוז וצמצום העלויות. בית החולים כפי שאנחנו מכירים אותו היום יהפוך מיותר וייעלם בהדרגה. מה שיישאר ממנו הם חדר המיון, חדרי הניתוח וחדר התאוששות.”
“רפואת העתיד מושתתת על טכנולוגיה, טכנולוגיה רפואית, והעובדה הזו מחייבת אותנו ללמד את הסטודנטים שלנו הרבה טכנולוגיה,” אמר דיקן הפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט, פרופסור אליעזר שלו.
“הכנס נועד לחבר שלושה ממדים – חינוך, רפואה ותעשייה – לטובת איכות החיים של כולנו.” הוסיף דיקן הפקולטה להנדסה ביו-רפואית בטכניון, פרופסור אמיר לנדסברג.
“אתם שגרירי החדשנות והמדע של ישראל,” אמר מנכ”ל משרד המדע, הטכנולוגיה והחלל עידו שריר. “במחקרכם אתם תורמים ליצירת דור חדש של צעירים שסקרנותם גוברת על הסחות הדעת שאורבות להם. תחום ההנדסה הביו-רפואית היה עד לפני שנים בודדות נחלתו של המדע הבדיוני וקשה היה לדמיין את הפיתוחים האלה במציאות. היום כבר אי אפשר לדמיין את המציאות בלעדיהם. לנוכח הירידה במספר המהנדסים החלטנו במשרד המדע לקחת אחריות לשינוי המצב, ונגדיל בהדרגה את התמיכה הספציפית בהנדסה ביו-רפואית. כולנו חייבים לפעול לחיבור בין חינוך, רפואה ותעשייה למען האנושות.”
רפי רמברנד, מחברת SensPD, הציג פיתוח חדשני לאיבחון מדויק של אוטיזם. זהו מכשיר לאיבחון אובייקטיבי – ומוקדם – של הפרעות בעיבוד אותות, ובעיקר אוטיזם. המכשיר מאפשר איבחון מהיר, לא פולשני, ללא צורך בשיתוף פעולה של הנבדק (כלומר אפשר לבדוק אפילו תינוק).
“הסברה היום שאוטיזם נובע מפגיעה או שוני בתפיסה החושית. וגם – עיכוב קשב, כלומר תגובה מושהית/מאוחרת לגירויים.” הסביר רמברנד, “אנחנו פיתחנו איבחון המבוסס על אפקט ‘גלי הים’ שאנחנו שומעים כשמניחים יד או צדף על האוזניים. הגישה שלנו קשורה לתפיסה החושית, ולהנחה שגם ‘רעש הקונכייה’ ייתפס אחרת על ידי אוטיסטים. בנינו מערכת שמודדת את הסטייה מהתגובה הנורמלית, וכך מאפשרת איבחון אובייקטיבי מוקדם של אוטיזם.”
“למרות העניין הציבורי העצום באוטיזם, עדיין לא פותחו אבחונים מדויקים, והכל מבוסס כיום על הגדרה של רמת תפקוד,” הוא מוסיף. “ההערכה הקיימת היום מתבססת על ההנחה כי 1 מתוך 68 ילודים יאובחן בהמשך חייו כאוטיסט. האבחון אפשרי בערך מגיל 4, על פי תהליך מבוסס-תצפית, שהוא כמובן לא אובייקטיבי במיוחד. ברור כיום שאי אפשר לרפא אוטיזם אבל אפשר לשפר משמעותית את התפקוד, בעיקר אם מתחילים בטיפול בגיל מוקדם מאוד. לכן יש חשיבות לאבחון מוקדם ככל האפשר. ”
“האיבחון הרפואי כיום אינו אובייקטיבי לגמרי, ובידינו לשנות את זה. כיום קל מאוד לנטר את תיפקודי הגוף – דופק, נשימה, צעדים – ולקבוע על פיהם את מצבנו הבריאותי,” אמר בכנס זולפי עלאם, מנכ”ל החטיבה לטכנולוגיה לבישה במיקרוסופט. “כולם מדברים על רפואה מונעת, ואנחנו מציעים בעניין זה איבחון פרואקטיבי. האדם יסתובב עם מיכשור לביש שיינטר באופן רציף את תפקודיו הגופניים ויוכל להתריע על בעיות כבר בשלב מוקדם, לפני הסימפטומים הגלויים.”
בכנס השתתפו גם חברי הסגל החדשים מהפקולטה להנדסה ביו-רפואית בטכניון: פרופסור- משנה דניאל ראמז, הציג את מחקרו לפיתוח רובוט חיידק מהונדס גנטי לשחרור תרופות בגוף. “על ידי מיפוי ריאקציות כימיות בתא החי לאלמנטים ורכיבים אלקטרוניים אפשר להמיר כל מעגל אלקטרוני למעגל ביולוגי ולהיפך,” הוא מסביר. “למשל, אפשר להראות שיש סימטריה מלאה בין קישור אנזימים לסובסטרט ולבין טרנזיסטורים אלקטרוניים. כתוצאה מכך יוצר חיידק מהונדס-גנטית על בסיס תכנון מעגלים אלקטרוניים אנלוגיים, שיכול לבצע חישובים מתמטיים כמו חיבור, חיסור וחלוקה של מספרים. באותה מידה יצרנו מעגלים אלקטרוניים שמחקים תהליך קישור חלבונים לדנ”א ויצירתם.”
פרופסור-משנה נתנאל קורין הציג את מחקרו לטיפול תרופתי ממוקד במחלות קרדיו-ווסקולריות באמצעות טסיות דם מלאכותיות. “פיתחנו שיטה לטיפול תרופתי ממוקד להמסת קרישי דם באזורים של הצרות כלי דם”, הוא מסביר. “שיטה ננו-רפואית זו תסייע בטיפול במגוון מחלות קרדיו-ווסקולריות כגון: שבץ, תסחיף ריאתי ואוטם שריר הלב ותציל חיים.”
מחקרה של פרופסור-משנה יעל יניב בוחן האם ניתן לחזות מחלות שקשורות לזקנה בתוך זמן שיאפשר טיפול בהם. “מעקב על אוכלוסיית עכברים מגיל ילדות לגיל זקנה הראה בעיות בקוצב הטבעי בלב לפני שתהליכים אחרים בלב נפגעו,” היא מסבירה. “באמצעות שליטה במנגנוני הבקרה של קוצב הלב ניתן להחזיר את פעולתו של הלב לזו שהיתה כשהיה צעיר.”
את הכנס חתמה הרצאתו המרתקת של קובי ריכטר מייסד חברת מדינול. “אשתי יהודית ואני הקמנו את חברת מדינול לפני כעשרים שנה עם המצאה של סטנט (‘תומכן’ בעברית) חדשני. באותה תקופה היו בשוק שני סוגים של סטנטים, שהתאימו ל-10% מהמטופלים, והסטנט שלנו התאים ל-90% מהמטופלים. אחד משני הסטנטים הקיימים אז היה זה של ג’ונסון אנד ג’ונסון, שהיה חזק אבל לא גמיש, ולכן הצליח להיכנס רק לעורקים ישרים ולא הסתדר עם פיתולים. השני, של חברת קוק, היה גמיש מאוד אבל במקרים רבים לא הצליח לפתור את הבעיה בעורק. אנחנו יצרנו סטנט ששילב את היתרונות שבשני העולמות: הוא היה חזק מספיק וגמיש מספיק. ופיתחנו טכנולוגיית ייצור שהיתה אוטומטית, מדויקת ומהירה בכמה סדרי גודל מזו של המתחרים.”
בהרצאתו סיפר ריכטר על ההתקשרות עם חברת בוסטון סיינטיפיק האמריקאית, שהפיצה במשך שנים את המוצר של מדינול, ובשלב מסוים החלה לייצר אותו באירלנד תוך הפרת החוזה. במשפט של מדינול נגד החברה האמריקאית זכתה מדינול בסופו של דבר בפיצוי של 750 מיליון דולר.
בתחרות הסטודנטים שנערכה במהלך הכנס השתתפו סטודנטים מכל הארץ, שהציגו מחקרים מצטיינים ופורצי דרך. במקומות הראשונים זכו : מטעם איגוד ISMBE- משכית גבירץ, מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון בטכניון ואפרת שמרון, עאדל זיידאן וארז שור מהפקולטה להנדסה ביו רפואית בטכניון. במקום הראשון מטעם איגוד ISHR זכתה אנה פיינגריש מהפקולטה להנדסה ביו רפואית בטכניון.
רוצים להיות ראשונים? בואו ללמוד לתואר שני ושלישי בטכניון וליהנות מהסגל האקדמי מהטוב בעולם, לימודים במסגרות קטנות, מלגות גבוהות במיוחד ומעונות חדשים בתנאים מצויינים.
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.
“לא יכולתי לתאר לעצמי משרה טובה יותר. יש כאן הכל – המחקר המתקדם ביותר, עמיתים נהדרים וסטודנטים מוכשרים ועתירי מוטיבציה. התפקיד הזה גם קושר אותי לישראל, שהיתה תמיד חלק בלתי נפרד ממני.”
ד”ר שירי אזנקוט מדברת על הצטרפותה, באוגוסט האחרון, למכון טכניון-קורנל לחדשנות ע”ש ג’ייקובס בניו יורק. היא נולדה בישראל בשנת 1984 והיגרה עם משפחתה לארה”ב בגיל עשר. אביה הוא בוגר הטכניון (תואר שני בהנדסת חשמל) ואמה היא בוגרת מכללת אורנים. היא עצמה סובלת מלקות-ראייה, ועיסוקה האקדמי נוגע לכך באופן ישיר: היא עוסקת ב-HCI (ובעברית: ממשק אדם-מחשב), ובעיקר בהקשר הספציפי של הנגשת מידע לאנשים עם לקויות.
קשיי ראייה ושמיעה, היא מסבירה, הם לקויות (disabilities) ולא מגבלות או מוגבלויות. “לקות פירושה בעיה בתיפקוד היומיומי, והיא תלויה תמיד בהקשר. אם אתה חירש, שמדבר רק בשפת סימנים, הרי שבחברה רגילה תהיה לך בעיית תקשורת, אבל בחברת חירשים הבעיה תיעלם.”
זה דורש מהפך תפיסתי.
המודל הישן, הרפואי, מתייחס ללקויות כאל ‘מגבלות’ או ‘פגמים’ שצריך לתקן כדי שהאדם יתאים לחברה. המודל החדש יותר, החברתי, דוחה את התפיסה הזאת וקובע: כולנו בסדר גמור, לא פגומים בכלל, אבל יש גיוון ביכולות שלנו.
מִגוון במקום ‘פגם’?
בדיוק. ומתוך ההבנה שיש כאן בסך הכל בעיה תיפקודית, ולא ‘פגם’, צומחת תפיסה שמדגישה נגישות והנגשה. נניח שאתה סובל מלקות כלשהי, שגוררת קושי מסוים בתקשורת ובגישה למידע – הפתרון הוא הנגשה. הנחת היסוד היא שלכולנו זכות שווה למידע, ולכן לכולנו צריכה להיות גישה שווה למידע באותה מהירות, קלות ועלות.
מספר העיוורים בעולם נאמד בכ-45 מיליון, ובישראל – בכ-30 אלף. אלה הם ה’עיוורים רשמית’, והם מהווים כשליש או רבע מכלל לקויי הראייה. “ברור שלאדם לקוי ראייה, במצב הנוכחי, אין גישה שווה לשלטים ברחוב. אז מה עושים עם זה? זאת בדיוק הנישה שבה אני פועלת: איך להנגיש את המידע והתקשורת לאדם העיוור, וזאת בלי להעמיס עליו מכשירים בולטים ומסורבלים ועלויות בלתי אפשריות. הסמארטפון, כמובן, הוא אמצעי מרכזי בתהליך הזה.”
את הדוקטורט שלה באוניברסיטת וושינגטון החלה אזנקוט ב-2009, בעיצומה של מהפכת מסך-המגע. המסך הזה, שעבורנו הוא כיום כלי עבודה יומיומי, הוא מסך שחור וחלק עבור האדם לקוי הראייה. חברת אפל, שזיהתה את הבעיה, פיתחה באותה שנה את Voice-over – תוכנה המקריאה את היישום שבו נוגע המשתמש. מצב ‘נגישות’, שמאפייניו דומים, קיים כיום גם במכשירי אנדרואיד. “Voice-over הוא כלי טוב,” אומרת ד”ר אזנקוט, “אבל בעייתי מאוד, בעיקר מבחינת יעילות ומהירות שימוש. המשתמש צריך להפעיל את המקלדת הווירטואלית ולנסות לקלוע לאות שהוא רוצה. על פי המשוב שהוא שומע הוא יודע אם לחץ על האות הנכונה. זה מסורבל, זה מייגע, וזה לא יעיל. אם אדם רגיל מקליד כשלושים מילים בדקה, הרי שהקלדה באמצעות Voice-over מתבצעת בקצב של כארבע מילים בדקה.”
Perkinput, הכלי שפיתחה אזנקוט, מחולל מהפכה בשימושי סמארטפון בקרב עיוורים. פיתוח מהפכני זה מבוסס על רעיון ישן מאוד, שנולד במוחו של דאג אנגלברט, ממציא עכבר-המחשב. אנגלברט פיתח מקלדת בעלת 5 מקשים, הפועלת על צירופי לחיצות. במילים אחרות, המקלדת הזו מאפשרת למשתמש להקליד כל אות וסימן באמצעות צירוף מקשים אחר, וזאת כאמור בחמש אצבעות בלבד. אזנקוט “תרגמה” את המקלדת האמורה לעולם הדיגיטלי (סמארטפון ומסך מגע), ואפילו ויתרה על מקש אחד ונשארה עם ארבעה.
Perkinput לומד את מנח האצבעות של המשתמש ובונה עבורו מודל-הקלדה אישית. בניסוי שנערך בקרב עשרות משתמשים התברר כי קצב ההקלדה הממוצע באמצעות Perkinput עומד על 7.5 מילים לדקה – “כפול מ- Voice-over, אם כי עדיין איטי מאוד. צריך לקחת בחשבון שהאנשים שהסכימו לכתת את רגליהם לניסוי שלי באוניברסיטת וושינגטון היו, מטבע הדברים, אנשים מבוגרים, ללא ניסיון קודם במסכי מגע. ברור שבקרב משתמשים מיומנים, קצב ההקלדה יהיה גבוה הרבה יותר. בכל אופן, רמת הדיוק (צמצום טעויות ההקלדה) גבוהה מאוד ב-Perkinput יחסית ל-Voice-over.”
בשעה שהציבור הרחב מתענג, הודות לטכנולוגיות של זיהוי דיבור, על נפלאות ה-hands free, שוקדת אזנקוט על טכנולוגיות eyes free. “טכנולוגיות של זיהוי קולי אכן חוללו מהפכה, אבל כשמדברים על לקויי ראייה, שאכן משתמשים בהן, מתברר שיש כאן המון שגיאות ב’תרגום’ של הקול לכתב, ולקויי ראייה מקדישים רק 20% מהזמן להכְתבה, ו-80% להגהות ועריכה של הטקסט שהתקבל. כשאנחנו מדברים על תקשורת יומיומית במסרונים וב-whatsupp, או בגלישה ופייסבוק, זה כמובן מצב מאוד לא מספק.”
ומה לעתיד? “מיחשוב לביש הוא בהחלט תחום מבטיח מאוד, ופלטפורמות כמו ‘גוגל גלאס’ עשויות בהחלט ‘לארח’ טכנולוגיות שיתבססו על דיבור וכך יהיו שמישות גם לעיוורים. בנוסף, אנחנו מתמקדים כיום גם בליקויי ראייה הנובעים מהזדקנות – ציבור רחב שאינו עיוור, ואינו דורש אינטראקציות eyes free, ועם זאת זקוק לסיוע רב.”
מיחשוב לביש
במהלך הדוקטורט שלה באוניברסיטת וושינגטון, בהנחיית הפרופסורים ריצ’רד לדנר וג’ייקוב ווברוק, עסקה ד”ר אזנקוט בפיתוח שיטות להכתבת טקסט לסמארטפון באמצעות דיבור, ובמקביל חיפשה דרכים להנגיש את התחבורה הציבורית לעיוורים ובחירשים. למכון טכניון-קורנל הצטרפה ב-10 באוגוסט 2014, ומאז היא חברה ב-connective media, אחד משלושת המרכזים הפועלים במכון. זוהי מעבדת תקשורת שהוקמה על בסיס תרומת-ענק של חברת AOL. היא ועמיתיה במכון החדשנות – מור נעמן, סרג’ בלונג’י ודבורה אסתרין – ישתפו פעולה עם ענת רפאלי, ניר אילון ורועי רייכרט מהטכניון. “במשך השנים ניסיתי לקיים קשרים עם האקדמיה בישראל, אבל זה בהחלט לא היה פשוט. עכשיו נפתחה לי הדלת הזאת ולמעשה, הביקור הנוכחי שלי בישראל ובטכניון נועד ליצור קשרים באקדמיה ובתעשייה כאן, בתקווה לשיתופי פעולה שיקדמו את ההנגשה לרווחתם של לקויי ראייה, לקויי שמיעה ואוכלוסיות נוספות.”
הדוקטורנטית עדי חנוכה, מפתחת ‘מנטר תנועות עפעפיים’, בפקולטה להנדסת חשמל בטכניון, אשר נכנס לשלב הניסויים הקליניים. המטרה: איבחון מחלות שונות על סמך תנועת העפעף.
ציון דרך נוסף בפרויקט ‘עפעפיים’: אבטיפוס של מכשיר EMM (‘מנטר תנועות עפעפיים’), שפותח בפקולטה להנדסת חשמל בטכניון, נמסר למרכז הרפואי ‘העמק’ לצורך ניסוי קליני. זאת לאחר שהתקבלו אישורי ועדת הלסינקי לניסויים אלה.
הפרויקט הייחודי פותח על ידי הדוקטורנטית עדי חנוכה, שהחלה לעבוד עליו בתקופת התואר הראשון שלה. כיום, כדוקטורנטית בפקולטה להנדסת חשמל, בהנחייתו של פרופסור לוי שכטר, היא מנחה את הסטודנטים אלון ברגר ומאור יצחק בהמשך הפרויקט. כבר בשלבי הפיתוח זכה המכשיר בכמה פרסים בינלאומיים, ולאחרונה העפיל לגמר תחרות בינלאומית של חברת Texas Instruments.
“תנועות העפעפיים מוסרות לנו מידע משמעותי על מצבו הבריאותי של הנבדק,” מסבירה עדי. “הן יכולות להעיד, למשל, על מחלות נוירולוגיות כגון פרקינסון ועל מחלות אוטו-אימוניות כגון מחלת גרבייס. לבקשת ד”ר דניאל בריסקו מהמרכז הרפואי ‘העמק’ פיתחנו מכשיר המותקן על ‘משקפי אופטומטריסט’ סטנדרטיות המשמשות לבדיקות עיניים.”
על המשקפיים הללו מותקנת מערכת של חומרה ותוכנה, הקולטת את תנועות העפעפיים של המשתמש ומפענחת אותן על סמך השדה המגנטי שמחוללים שני מגנטים זעירים המודבקים על העפעפיים. פרויקט EMM (‘מנטר תנועות עפעפיים’) נערך במעבדה למערכות דיגיטליות מהירות בפקולטה להנדסת חשמל, והתוכנה (Eyelidpro) פותחה על ידי שני סטודנטים מהפקולטה.
עדי חנוכה, ילידת העיר נשר (1987), שירתה במודיעין והשתחררה כקצינה. את התואר הראשון עשתה במסגרת תוכנית המצטיינים הטכניונית וסיימה בהצטיינות יתרה. והיא הבוגרת הראשונה של תוכנית אמ”ת (אלקטרוניקה, מחשבים, תקשורת) של הפקולטה להנדסת חשמל.
כיום, במסגרת הדוקטורט, היא מפתחת עם פרופסור לוי שכטר מכשירי הקרנה זעירים להקרנות סרטן. “המכשירים הקיימים פועלים על אנרגיה שמגיעה ממאיץ גדול ויקר, והקרינה פוגעת גם ברקמה בריאה. החזון שלנו הוא לפתח מאיץ קטן וזול יחסית, שישמש גם במרפאות קטנות, עם הקרנה ממוקדת שתטפל רק בגידול הסרטני.”
בזמנה הפנוי – קשה להאמין שיש דבר כזה – היא מנגנת באורגן ובעבר הלא רחוק גם למדה הינדי (אחת השפות הרשמיות בהודו) ושיחקה רוגבי בנבחרת הטכניון (“עד שנשברה לי הבוהן”). בנוסף היא מעורבת בתוכנית בח”ן – “בנות חשמל נפגשות” – שנוסדה על ידה יחד עם פרופסור ליהי צלניק-מנור, חברת סגל בפקולטה להנדסת חשמל, במטרה להעצים את הנשים בפקולטה. לאחרונה היא זכתה במלגת אריאן דה-רוטשילד לדוקטורנטיות, מטעם קרן רוטשילד-קיסריה. הקרן פועלת לקידום נשים באקדמיה בישראל, בעיקר בתחומים שבהם מספר הדוקטורנטיות נמוך, והמילגה כוללת שכר לימוד ומלגת קיום לארבע שנים, כמו גם מענק חד פעמי להשתתפות בכנס בינלאומי.
ביולי השנה תיסע עדי לייצג את ישראל בכנס חתני פרס נובל העולמי הנערך בלינדאו, גרמניה. הכנס השנה עוסק בנושא מחקר רב-תחומי וישתתפו בו 70 חתני פרס נובל מתחומי הפיסיקה, הכימיה והרפואה ובהם דן שכטמן, עדה יונת ואהרון צ’חנובר.
ננו-שלדים (באדום) ששוגרו לרקמת אדם הנגועה בסרטן הערמונית. התאים הנגועים צבועים בתרשים כחול (גרעין) ובירוק (ציטופלזמה), ואפשר לראות כיצד הננו-שלדים מגיעים אליהם
ד”ר בת’ שואן, ילידת פלורידה, מפתחת במסגרת הפוסט-דוקטורט שלה בטכניון פלטפורמה חדשנית להובלה מדויקת של תרופות אנטי-סרטניות.
היא נולדה בעיר הוליווד, פלורידה, סיימה דוקטורט בגיל 26 והגיעה לטכניון ללימודי פוסט-דוקטורט. בשעות הפנאי המעטות שלה היא משחקת כדורגל בקבוצה המובילה בליגת הנשים הארצית – מכבי חדרה – ולומדת עברית אצל מורה פרטי. “העניין הזה עם העברית לא פשוט,” היא אומרת, “אבל אני מוכנה להתאמץ, כי כבר ברור לי שישראל היא המקום שבו אני רוצה לחיות.”
ד”ר בת’ שואן (schoen) השלימה תואר ראשון באוניברסיטת פלורידה, ודוקטורט ב- Michigan State University – שניהם בהנדסה כימית. “בדוקטורט התמקדתי בתחום שנקרא ‘כימיה סינתטית אורגנית’, ובמיוחד בפיתוח פולימרים בעלי תכונות תרמודינמיות ייחודיות – בעיקר עמידות לטמפרטורות גבוהות. חומרים כאלה משמשים בין השאר לייצור חלקים למנועי סילון, שכפצים ונומקס (Nomex, שממנו מייצרים כפפות וסרבלים עמידים לאש). אחת המשימות שלנו היתה לייצר יריעות רכות ולא שבירות, שאפשר ללבוש כהגנה בפני אש או קליעים. זה היה מחקר תיאורטי, אבל במקרים מסוימים גם ייצרתי את הפולימרים האלה ובדקתי אותם.”
לטכניון היא התכוונה להגיע כבר במהלך הדוקטורט, “אבל זה לא הסתדר, ולכן לקראת סיום הדוקטורט התחלתי לגשש כאן היכן אוכל להשתלב.” לבסוף בחרה במעבדה של פרופסור מרסל מחלוף בפקולטה להנדסת ביו-טכנולוגיה ומזון, שכן “ממילא רציתי כבר מזמן לעבור מכימיה לביולוגיה, ויותר מכל רציתי להגיע לתחום של חקר הסרטן. לכן אני שמחה שמרסל נתנה לי צ’אנס – כנראה בזכות הניסיון שלי בננו-חומרים ובפולימרים.”
קבוצת המחקר של פרופסור מחלוף כוללת 17 סטודנטיות ושלושה סטודנטים, והם עובדים על שני פרויקטים עיקריים: (1) יצירת ‘פיגומים’ לשיקום רקמות-לב פגועות, ו(2)פיתוח טכנולוגיה חדשה להחדרת תרופות לרקמות חולות (בעיקר בהקשר האנטי-סרטני). בראיון עמה היא מתמקדת בנושא השני.
“הטיפול הקיים בסרטן משלב הקרנות וכימותרפיה, שפירושה החדרה של תרופות אנטי-סרטניות לגוף, בדרך כלל באמצעות עירוי. התרופות הכימותרפיות הקיימות הן תרופות יעילות מאוד, אבל במתכונת הטיפול הנוכחית יש להן חיסרון עצום: פגיעה בתאים בריאים. מדובר בתרופות רעילות – הרי הן אמורות להרוג את התאים הסרטניים – ולכן הן פוגעות גם ברקמות בריאות.”
הנזק העיקרי נגרם לתאים שמתחלקים מהר, בדומה לתא הסרטני. תאי-שערה, לדוגמה, מתחלקים מהר ולכן נפגעים מתרופות אלה – זו הסיבה לתופעה המוכרת של נשירת שיער בקרב המטופלים בכימותרפיה. תופעות לוואי אחרות הן בחילה ופגיעה בשמיעה, לעיתים עד כדי חירשות. ציספלטין, לדוגמה, היא תרופה כימותרפית המשמשת לטיפול בסוגים מסוימים של סרטן הריאות. תופעת הלוואי שלה היא פגיעה בתיפקוד הכליות ובפעילות המערכת החיסונית, באופן החושף את החולה לזיהומים ומחלות.
לנוכח הבעייתיות האמורה פיתחה פרופסור מחלוף פלטפורמה חדשנית, המאפשרת שיגור של התרופה היישר אל הגידול, מבלי שתפגע ברקמות בריאות. “זו בעצם המטרה העליונה של טיפולים בסרטן: לפתח ‘קליע-קסם’ שיפגע רק בתאים סרטניים,” מסבירה פרופסור מחלוף. “והפלטפורמה שלנו יכולה לתת פתרון לאתגר זה.”
הפלטפורמה החדשנית מבוססת על ‘ריקון’ של תאים ספציפיים – תאי גזע מזנכימליים – כך שלא נותר מהם אלא הקרום (ממברנה). לתוך הקרום הזה, המכונה ‘ננו-שלד’ (nano-ghost), אפשר להכניס כל תרופה שהיא ולשגר אותה בהזרקה ישירות למערכת הדם. מאחר שהמערכת החיסונית הטבעית נופלת בפח ואינה מזהה את ה’תרמית’, היא מתייחסת לתאים האלה כאילו היו חלק ממנה ומשגרת אותם למקום הנגוע. בדרכם לשם הם אינם משחררים את התרופה ולכן אינם פוגעים ברקמות הבריאות. רק בהגיעם לרקמה הממאירה, שאותה הם יודעים לזהות, הם מתפרקים ומחדירים את התרופה לתאי הגידול.
הרעיון המקורי הזה נבדק בשורה ארוכה של ניסויים, והממצאים מרשימים: הננו-שלדים הללו, מתברר, אכן מוכווני-גידול (tumor-selective), ולא חשוב מהו סוג הגידול. הם ‘רצים’ אל הרקמה הממאירה בלי לדלוף בדרך ובלי לפגוע ברקמות הבריאות. יתר על כן, ה’אריזה’ הייחודית מגדילה פי 10 את יעילות הטיפול. בניסויים בחיות מעבדה נמצא כי שימוש בננו-שלדים לשיגור תרופה אנטי-סרטנית הוביל לעיכוב של 80% – שיעור חסר תקדים – של סרטן הערמונית.
ועדיין, העבודה רבה, והחוקרים במעבדה של פרופסור מחלוף עובדים על שיפורו של המנגנון האמור. חלקם מתמקדים בתרופות ספציפיות, וחלקם – כמו בת’ שואן – מתמקדים בשיפור הננו-שלדים. “הפלטפורמה הזאת חייבת להיות מדויקת מאוד,” מסבירה בת’. “היא צריכה להחזיק מעמד לאורך כל הדרך בגוף, ולהיפתח רק בתוך הגידול.”
הדס זיסו היא דוקטורנטית בפקולטה להנדסת מכונות בטכניון, זוכת מלגת לוי אשכול לשנת תשע”ה. “את דרכי האקדמית התחלתי בפקולטה להנדסה ביו-רפואית,” היא מספרת, “שם למדתי לתואר ראשון ושני. המחקר שלי, בהנחיית פרופסור איתן קימל, עסק בטיפול בגידולים סרטניים באמצעות אולטראסאונד ומיקרו-בועיות. לאחר מכן עבדתי מספר שנים בתעשייה הרפואית עד לחזרתי ללימודים כדוקטורנטית בהנחייתם של פרופסור משה שהם (ראש המעבדה לרובוטיקה רפואית) ופרופסור מנשה זערור (ראש מחלקת נוירוכירורגיה ברמב”ם).”
“המחקר שלי עוסק בפיתוח רובוט חדשני לניתוח מוח זעיר-פולשני. המערכת הרובוטית ייחודית מכמה היבטים: ראשית, הטיפול יתבצע באופן אוטומטי תחת השגחת הרופא, על סמך תוכניות טיפול שתוכננו על גבי תמונות CT/MRI, בשילוב זיהוי הרקמה הממאירה בזמן אמת. שנית, המערכת הרובוטית תבצע את הטיפול דרך חור קטן בגולגולת בקוטר של כ-4 מ”מ ותוכל לטפל בגידולים שקוטרם עד כ-6 ס”מ. בכדי לבצע זאת לרובוט מנגנון מחטים המורכב ממחט חיצונית קשיחה ומחט פנימית חצי-גמישה המקנות לו שלוש דרגות חופש: תנועה אורכית וסיבוב של המחט החיצונית בשילוב עם תנועה הצידה של המחט הפנימית. אחד האתגרים הטכנולוגיים העיקריים של הפרויקט, מלבד מזעור כלי הזיהוי והטיפול, הוא פיתוח מנגנון מחטים המאפשר מעבר של פינה חדה. על המחט הפנימית לעמוד בכיפוף של 90 מעלות בפתח המחט החיצונית, ועם זאת להישאר קשיחה דיה לצורך הגעת כלי האבחון והטיפול הממוקמים בקצה ליעד המתוכנן בצורה מדויקת. מספר מנגנונים העונים על דרישות אלה נבחנו במחקר, בינהם קריסה של צינור דק דופן, שרשרת חרוזים מגנטיים ומבנה טנסגריטי (מוטות בלחיצה וחוטים במתיחה).
שתי שיטות אבחון ושתי שיטות טיפול המתאימות למפרט המערכת, הן מבחינה קלינית והן מבחינה מכאנית, תוערכנה במחקר זה: האבחון יתבצע ע”י ספקטרוסקופיה פלואורסצנטית, שבה אור אולטרה-סגול יגרום לחומר פלואורסצנטי המצוי בעודף בגידול להאיר, וע”י מדידת התנגדות חשמלית מוכללת; הטיפול יתבצע ע”י אבלציית גלי-רדיו בתדר גבוה, שבה אנרגיית גלי-הרדיו גורמת לנידוף הרקמה, וע”י אבלציית לייזר. הטכניקות השונות לזיהוי תיבחנה בשלב הראשון בניסוי ברקמות אדם מחוץ לגוף, ואילו שיטות הטיפול תיבחנה בניסוי בבעלי חיים.
מולקולת בנזן עם “אטומי החיישן” שבהם משתמשים לחישוב השדה המגנטי
רננה גרשוני פורן, דוקטורנטית בפקולטה לכימיה ע”ש שוליך, מסבירה למה ויתרה על קריירה מוזיקלית, מדוע אינה מגדירה את עצמה “מדענית יישומית”, ואיך יתכן שאין קשר בין חומרים ארומטיים למטהרי אוויר.
רננה גרשוני פורן סוגרת השנה עשר שנים בטכניון – תקופה שהחלה ב-2004 במסלול לתואר ראשון בביוכימיה מולקולרית והמשיכה בתואר שני בכימיה אורגנית. את שני התארים סיימה בהצטיינות יתרה, וכעת היא חותרת לסיום הדוקטורט, בהנחיית פרופסור אמנון שטנגר.
את בת שלושים, וכבר עשור בטכניון.
מבחינתי אלה עשר שנים מצוינות, כי הטכניון הוא ממש בית עבורי. אני אוהבת לספר שאנחנו “משפחה טכניונית”: אבא שלי בוגר טכניון ופרופסור בפקולטה לפיזיקה, לאמא יש תואר שני בהוראת המדעים מהטכניון, אחותי הגדולה עשתה תואר ראשון וגם שני כאן, וגם בעלי קיבל תואר דוקטור השנה בטכניון. ויש לי גם אחות צעירה, שלומדת עיצוב גרפי בחולון. הדינמיקה שלי עם אמנון מצוינת – אנחנו אפילו מופיעים יחד – ומהפקולטה שלי אני מקבלת יחס מצוין, פרגון גדול ותמיכה כלכלית נדיבה.
רננה גרשוני פורן, בת 30, גרה כיום עם בעלה ושני ילדיהם בקרית טבעון. היא נולדה בקיבוץ רמות מנשה אבל בגיל שלושה חודשים עברה עם משפחתה למעונות הסגל בטכניון. בהמשך יצאה המשפחה לחו”ל (פוסט-דוקטורט של אבא), וכשחזרה לישראל התיישבה בטבעון. רננה למדה בתיכון גרינברג בטבעון – פיזיקה, כימיה, מתמטיקה ואנגלית מוגבר, כמובן, אבל גם בגרות אקסטרנית בשירה. “אני לומדת שירה קלאסית מגיל 13. התחלתי בקונסרבטוריון בטבעון, ואחר כך שרתי בתזמורת צה”ל. אני לא מוותרת על השירה עד היום.”
התואר הראשון שלה, בפקולטה לכימיה בטכניון, כלל פרויקט מחקר אצל פרופסור אהוד קינן, שאצלו עשתה לאחר מכן תואר שני. “בסוף התואר השני החלטתי להרחיב את המחקר שלי לתחום החישובי, כי זה יותר מתאים לי מאשר להיות סינתטיקאית טהורה.” כך היא חבְרה לפרופסור אמנון שטנגר, גם הוא מהפקולטה לכימיה, שמנחה אותה בדוקטורט. “המצב שלי יוצא דופן, מכיוון שאני הסטודנטית היחידה בקבוצה, וזה נדיר בכימיה אורגנית. הדינמיקה הקבוצתית אמנם חסרה לפעמים, אבל אני נהנית מיחסים מצוינים עם המנחה שלי, ולמדתי הרבה מהעבודה הצמודה איתו ומהעצמאות שהוא נותן לי. לפני כשנה הצטרפה לקבוצה שלנו פוסט-דוקטורנטית בשם אנוג’ה, שיש לה רקע חיוני בתכנות. היא עוזרת לי מאוד בבעיות טכניות. על סמך הממצאים של פרויקטים קודמים של אמנון, ופרויקטים משותפים שלי איתו, אנוג’ה ואמנון כתבו תוכנה אוטומטית (וחינמית) שמאפשרת לכל משתמש ליישם את המתודולוגיות שלנו באופן פשוט.”
הוויתור על קריירה מוזיקלית כואב לך?
אני שלמה עם ההחלטה הזאת. אין לי ספק שזו הייתה הבחירה הנכונה בשבילי, וזו גם היתה העצה של המורָה שלי למוזיקה. בחרתי באקדמיה כי הרגשתי שזה מקום שמתקדמים בו עם השכל, ולא עם פרוטקציות. כאן יש תגמול ישיר להשקעה – בעיקר בתואר הראשון. מעבר לכך, הרגשתי שאפשר לשלב מוזיקה עם קריירה במחקר, אבל לא להיפך, והוויתור על האתגר האינטלקטואלי הוא גדול מדי. ובכל מקרה, אצלי במשרד תמיד תשמע מוזיקה מנגנת מהרמקולים.
מה שמרת לעצמך בעולם המוזיקה?
פעמיים בחודש אני נוסעת לשיעור שירה בת”א, ובטכניון אני מופיעה בטקסים, לרוב כסולנית. הטקסים האלה, בהפקתה של דלית ירון מאגף קשרי ציבור, מוציאים אותי מהמוזיקה הקלאסית, מהקומפורט-זוֹן, ומאלצים אותי להתנסות בדברים חדשים. השנה התחלתי גם להופיע עם פסנתרן באיזור חיפה והקריות, עם תוכניות מגוונות שכוללות גם מוזיקה קלאסית וגם מוזיקה עברית ואמריקאית קלה.
נחזור למדע. מה תחום המחקר שלך?
מערכות ארומטיות וייצור (סינתזה) של חומרים ארומטיים חדשים.
אז את מייצרת בשמים ומטהרי אוויר?
לא. ב”ארומטי” אין כוונה ל”ריחני”. ארומטיוּת היא תכונה של חומרים בעלי קשרים מצומדים במבנה טבעתי, שמתאפיינים במגוון תכונות פיזיקליות מעניינות, כגון קליטת אור והולכת חשמל. כאשר שמים אותם בשדה מגנטי נוצרים בהם זרמי טבעת מוּשְׁרים, שבהם אני מתמקדת כיום. כיום אין עדיין הגדרה איכותית מדויקת לארומטיות, ונהוג להשוות את החומרים האלה לבֶּנְזֶן, שהוא “מלך” הארומטיים. אבל גם בהשוואה אליו אין לנו סקלה כמותית מדויקת.
תוכלי לתת דוגמאות לחומרים ארומטיים?
חומרים ארומטיים, או חומרים שמכילים קבוצות ארומטיות, נמצאים בכל מקום. בטבע אנחנו מוצאים אותם ב-DNA, בחלבונים ובאנזימים. בהמוגלובין שבדם שלנו, למשל, יש קבוצה ארומטית, והיא שמאפשרת קשירת ברזל ובאמצעותו חמצן, שבלעדיו לא נוכל לחיות. בתעשייה משתמשים בחומרים בעלי קבוצות ארומטיות בפאנלים סולריים, בתאורת לד, בטרנזיסטורים וכחומרי צבע (פיגמנטים). מכאן החשיבות היישומית של החומרים האלה.
אז את עוסקת ב”מחקר יישומי”?
לא. אני עוסקת במחקר בסיסי. זה מה שמעניין אותי, ולדעתי אלה המחקרים שמובילים לפריצות דרך מחשבתיות ויישומיות. לדוגמה, מי שהמציא את ה-NMR (תהודה מגנטית גרעינית) לא חשב שיום יבוא וישתמשו בכלי הזה לבצע סריקות גוף (MRI), ומי שהמציא את הסיב האופטי לא ידע שיום אחד זה יהיה חלק מהותי בתשתיות האינטרנט. ליתר דיוק, הוא בכלל לא ידע שיום אחד יהיה דבר כזה, אינטרנט.
אבל למה לא לחקור באופן מוכוון-יישום, כלומר “לחשוב אפליקטיבית”?
קודם כל כי אני חושבת שעלינו, כחוקרים, להתמקד בהבנת העולם סביבנו. מתוך ההבנה הזו ניתן כמובן לפתח טכנולוגיות חדשות, אבל ההבנה הבסיסית היא התכלית שצריכה לעמוד לנגד עינינו.
שנית, מפני שמחקר מוכוון-יישום סוגר אותך בכיוונים מצומצמים, שתלויים במטרה היישומית הסופית שהגדרת לעצמך: פיתוח מנורה חדשה, יצירת פלדה ספציפית וכו’. כשאתה מבצע מחקר בסיסי, המחקר עצמו מוביל אותך לכיוונים שונים, חלקם אפליקטיביים. אני כמובן לא שוללת מחקר יישומי בתעשייה, אבל האקדמיה צריכה, לדעתי, להתמקד במחקר בסיסי.
ומה את עושה כ”מדענית בסיסית”?
הקבוצה שלנו עוסקת בחקר חומרים ארומטיים בשני נתיבים – חישובי ונסיוני. בנתיב הנסיוני אנחנו עובדים על הכנת חומרים חדשים, שיתאפיינו בתכונות פיזיקליות ספציפיות כגון קליטת אור והולכת חשמל.
בנתיב החישובי אנחנו מפתחים שיטות חדשות לזיהוי והערכה של ארומטיוּת. בתיאור פשטני, אנחנו משתמשים בתוכנות שמחשבות (בקירוב!) את פונקציית הגל בשיטות קוונטו-מכניות. מתוך החישובים האלה אנחנו מחלצים מידע על תכונות החומר: גיאומטריה, אנרגיה, צפיפות מטען, היסט כימי וכו’. על סמך המידע הזה אנחנו יכולים להעריך את השדה המגנטי שזרמי הטבעת המושרים יוצרים בסביבת המולקולה, לחפש מִתאמים (קורלציות) בין השדה הזה לבין תכונות אחרות, ולבנות סקלות ארומטיות לחומרים ממשפחות שונות.
יש כבר ממצאים?
לאחרונה גילינו קורלציה בין עוצמתם של זרמי הטבעת במולקולה לבין יציבותו של החומר בשתי משפחות שונות של חומרים. אנחנו מניחים שבאותן משפחות, ככל שזרמי הטבעת חזקים יותר, החומר יציב יותר, כלומר פחות תגובתי (ריאקטיבי). מעבר לכך, פיתחנו מתודולוגיה לזיהוי זרמי טבעת במערכות מורכבות. לשיטה זו יש ערך רב, משום שחומרים אלו זוכים לשימוש נרחב בתעשייה, וניבוי מדויק של התכונות הפיזיקליות שלהם יאפשר תכנון מושכל של חומרים ייעודיים ויחסוך הרבה משאבים.
ומה הלאה?
כרגע נראה שאני לא הולכת לתעשייה. בימים אלה אני מחפשת מקום לפוסט-דוקטורט בחו”ל. כשאשוב, אשמח להשתלב באקדמיה כחוקרת עצמאית או כאשת-שירות לחישובים – תחום שהולך ומתפתח בעולם.
אשמח כמובן להמשיך ללמד כימיה ברמה אוניברסיטאית. בכל מקרה, מאוד חשוב לי שכל נתיב שאבחר יאפשר לי להתמקד במשפחה ולהמשיך במקביל עם המוזיקה.
מחקר שערכו חוקרים בטכניון, באוניברסיטת תל אביב ובבית החולים בני ציון מגלה את חשיבותם של תנאי הסביבה של התינוק בקביעת גובהו העתידי.
מתי נקבע גובהו הסופי של אדם? התשובה מפתיעה: ברובו הוא נקבע לפני גיל שנה! עובדה מפתיעה זו עולה ממאמר שפורסם בכתב העת Journal of Pediatrics. במחקר החלוצי, בו השתתפו 162 זוגות תאומים, נמצא כי המרכיב החשוב ביותר בקביעת גובהו העתידי של אדם הוא הסביבה שבה הוא חי בשנה הראשונה לחייו. המחקר נערך בטכניון, באוניברסיטת תל אביב ובבית החולים בני ציון, בשיתוף לשכות הבריאות בחיפה ובתל אביב.
מסקנת החוקרים, על פי מחקר זה ומחקרים קודמים שניהל פרופסור זאב הוכברג מהפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט בטכניון, היא שגובהו הסופי של אדם נקבע במידה רבה (50%) מתנאי הגידול ברחם ובשנת החיים הראשונה. אף שלגנטיקה יש השפעה מהותית על גובהו של האדם, השפעת הסביבה עצומה. כאשר סביבה כוללת את הגורמים הבאים: מהלך ההריון, התזונה ומצב הבריאות בשנה הראשונה לחיים, ההורים ומבנה המשפחה, המצב הכלכלי והרגשי.
“בעקבות מהפכת הגנטיקה נהוג כיום לייחס לגנים שלנו משקל רב בקביעת תכונותינו,” מסביר פרופסור הוכברג. “ואכן, אין ספק שרבות מהתכונות שלנו הן מוּלדות או גנטיות. עם זאת, כפי שאפשר לראות במחקר שלנו, לתנאי הסביבה יש תפקיד משמעותי מאוד בקביעת תכונות אלה.”
במחקרם של פרופסור הוכברג ועמיתיו נבחן משקלם היחסי של הגורמים השונים הקובעים את השונות בגובהו של אדם בוגר. טווח-השוני הקיים בין אנשים גבוהים לנמוכים עומד על כ-24 ס”מ, ובמחקר הנוכחי התברר כי מחצית מהשוני הזה נובעת מגורמים גנטיים מוּלדים, ומחצית – מתנאי-סביבה. החוקרים התמקדו בשלב המכריע, שהוא שלב המעבר מגדילת-תינוק לגדילת-ילד (גיל 10.5 חודשים, בממוצע הישראלי). הם עקבו אחר שלב המעבר הזה והשלכותיו בקרב 162 זוגות תאומים – 56 זוגות של תאומים זהים (כלומר בעלי גנים זהים), 106 זוגות של תאומים שאינם זהים (בעלי גנים שונים), ו-106 זוגות אחים שאינם תאומים.
“מחקרי-תאומים מאפשרים לבחון את ‘מאזן הכוחות’ בין גנטיקה וסביבה,” מסביר פרופסור הוכברג. “וכאן גילינו את כוחה העצום של הסביבה בעיצוב האדם. זו למעשה ה’פלסטיוּת’ של ההתפתחות, שפירושה שתנאים סביבתיים כגון תזונה, מזג אוויר ומצב חברתי ומשפחתי משפיעים על תכונותינו הגופניות. מנקודת הראות האבולוציונית, הפלסטיות ‘תופרת’ לנו תכונות שיסייעו לנו בתנאי החיים העתידיים שלנו, ואת התנאים העתידיים האלה היא ‘מנבאת’ על סמך התנאים בהווה. מכאן שילדים שנולדו וגדלים בסביבה המאופיינת ברעב יהיו נמוכים יותר, כדי שיידרש להם בעתיד פחות מזון. סביבה עשירה ושבעה, לעומת זאת, ‘תצמיח’ ילדים גבוהים.”
שותפיו של פרופסור הוכברג במחקר הם ד”ר אלינה גרמן מבית החולים בני ציון ומקופת חולים כללית; פרופסור צבי ליבשיץ, ד”ר אידה מלקין וד”ר אינגה פטר מאוניברסיטת תל אביב; ד”ר יונתן דובנוב וד”ר חנה אקונס מלשכת הבריאות בחיפה, וד”ר מיכאל שמויש ממרכז לוקי בטכניון.
בתרשים: הילד בקו הרציף עבר משלב גדילת-תינוק לגדילת-ילד בגיל 9 חדשים, ואילו הילד שבקו המקווקו – בגיל 20 חודשים. ההבדל בגובהם בגיל 3 הוא 10 ס”מ. אין הבדל ביניהם בשלבים עצמם, אלא רק בתיזמון נקודת המעבר בין השלבים. התגלית החדשה היא שהאיחור הזה מושפע אך ורק מתנאי הסביבה ולא מהגנטיקה.
למרתון יתקבלו 45 סטודנטים, אשר ייחשפו לעולמות הטכנולוגיה והיזמות בשלושה ימים מרוכזים ובליווי מנטורים מנוסים. ההרשמה תסתיים ביום רביעי הקרוב.
הזדמנות אחרונה לסטודנטים להצטרף לכנס T2MED, שיתקיים ב-18 במרץ. ההרשמה לכנס תסתיים ביום רביעי השבוע, 4 במרץ. מקרב המשתתפים תיבחר קבוצה אחת שתציג את הפרויקט בארה”ב.
כנס T2MED הוא מרתון-סטודנטים שנועד לטפח יזמות רפואית בפקולטה לרפואה בטכניון, והוא מתקיים זו השנה השנייה. הכנס מזמן לסטודנטים התנסות ביזמות רפואית, בליווי צמוד של מנטורים מהמובילים בתחום זה – רופאים, משקיעים ויזמים. בשלושת ימי הכנס יפתחו הסטודנטים, בקבוצות עבודה, מיזמים רפואיים. זוהי הזדמנות לרכוש כישורים, לקשור קשרים ולהתניע חברה חדשה, ובדרך – לפגוש אנשים מצוינים, ללמוד וליהנות.
“האב הרוחני” של המרתון הוא פרופסור אורי רוזנשיין מהפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט בטכניון, וירכז את הארוע יובל ברק-קורן, סטודנט לרפואה בטכניון. “לימודי הרפואה מרוכזים בפקולטה ובבתי החולים,” אומר ברק-קורן, “ולא חושפים אותנו לעולמות הטכנולוגיה והיזמות, שבהם בדיוק נמצא עתיד הרפואה: בשילוב עם יזמות וטכנולוגיה. התחרות הזאת היא הזדמנות להתנסות בחיבור הזה.”
בשנה שעברה התקבלו לתחרות 60 סטודנטים (מתוך 120 מועמדים), שהתחלקו לשמונה קבוצות. עשרים מנטורים – יזמים ומשקיעים, רופאים ומהנדסים, אנשי תעשייה ואקדמיה – ליוו את הצוותים בהתנדבות לקראת שיאו של המרתון: סדרת מצגות מול חבר השופטים.
הנה כמה מהמיצגים שפותחו בשנה שעברה והוצגו בתחרות: NAKIT – פתרון לבעיית ההידבקות-במחלות בבתי החולים, The Genomic Revolution – תוכנה לשיפור ההתאמה הגנטית בין בני זוג, ו-SHAKEOUT – כפפה ייחודית המסייעת לאנשים הסובלים מרעד בידיהם. במקום הראשון זכתה הקבוצה שפיתחה את GlucoGotchi (מהמילים “גלוקוזה” ו”טמגוצ’י”) – יישום שנועד לסייע לילדים חולי סוכרת.
כאמור, ההרשמה נסגרת ביום רביעי הקרוב, ואנו מזמינים אתכם להיכנס ולהירשם כאן:
