חודש: מרץ 2019

אירוע הסיום של הפרויקט הייחודי התקיים בטכניון בהשתתפות תלמידים, הורים ומנחים מהטכניון ומ-MIT

 

בפקולטה לחינוך למדע וטכנולוגיה התקיים לאחרונה אירוע הסיום של פרויקט “רובוטיקה אינטליגנטית”. באירוע התכנסו בטכניון כל המשתתפים בפרויקט והציגו את הפרויקטים שלהם. בין השאר הוצגו רובוטים המסוגלים למפות שטח ולהתמצא בו בצורה אוטונומית, לתקשר ביניהם דרך IoT  ולשתף פעולה, ורובוטים רחפנים המצלמים את השטח מהאוויר (תצ”א) ומעבירים את הנתונים דרך תחנת קרקע לרובוט קרקעי המטפל בבעיות שהתגלו.

פרויקט “רובוטיקה אינטליגנטית” נולד בשנת 2017 ביוזמת המרכז לחינוך לרובוטיקה וטכנולוגיה דיגיטלית כשיתוף פעולה בין הטכניון ו-MIT. מטרתו – לחשוף תלמידי תיכון לתחום של מערכות אוטונומיות חכמות. פרופ’ איגור ורנר, העומד בראש המרכז, מספר כי קיבל את ההשראה לפרויקט מתוכנית של MIT שבה השתתף כחוקר – Beaver Works Summer Institute. “רצינו להקנות לתלמידים יכולות הנדסיות ממשיות שרלוונטיות לעולם התעסוקה החדש, מיומנויות שהם אינם מקבלים בתוכניות הלימוד הרגילות בבית הספר. אנו רואים בפרויקט זה מודל חדשני להתמחות בינתחומית של תלמידי מדעי המחשב, אלקטרוניקה ומכונות. בקיץ הקרוב יציגו התלמידים את הפרויקט בטקס סיום תוכנית הרובוטיקה ב-MIT.”

בשיתוף פעולה עם חברת PTC ובמעורבות סטודנטים מהפקולטה ומ-MIT פיתח המרכז סביבה ללימוד חוויתי של טכנולוגיות מתקדמות. מנכ”ל PTC ישראל זיו בלפר אמר באירוע: “בניתם מעבדה ממש מדהימה שמאפשרת לכם להתנסות בסביבה שדומה מאוד לעולם האמיתי. העולם נהיה אוטונומי, מקושר ומבוקר, וכאן אתם מתנסים בכל אלה.”

השנה, בעקבות הצלחת הפיילוט בשנה שעברה, שותפו בפרויקט משרד החינוך ואורט ישראל. השתתפו בו 66 תלמידים מחמישה בתי ספר: חוגים חיפה, אורט טכניקום גבעתיים, אורט גן יבנה, בסמת חיפה וטכני חיל האוויר חיפה.  את הפעילות בפרויקט ריכזו מנהל המרכז ד”ר דן קופרמן מטעם הטכניון וגדי הרמן מטעם אורט ישראל. בסוף 2018 עברו התלמידים קורס הכנה שבו הם למדו רובוטיקה, תכנות ב-Python, אינטרנט של הדברים (IoT) ועקרונות עבודה ב- Linux וב- Robot Operating System (ROS). בינואר 2019 הצטרפו לצוות ההוראה שלוש סטודנטיות מ-MIT, שהגיעו לארץ במסגרת התוכנית לחילופי סטודנטיםMISTI Global Teaching Labs)) ולימדו את התלמידים תכנות רובוטים ב- ROS.

המשנה הבכיר לנשיא הטכניון פרופ’ אדם שורץ אמר כי “בעידן שלנו נחוץ שיתוף פעולה בין-תחומי כדי לפתח דברים מורכבים, וזה מה שעושים אצלנו בטכניון – לומדים את הדברים המורכבים ביותר כדי לבנות יחד טכנולוגיות מורכבות, מוצלחות ומועילות. הרובוטיקה משלבת מגוון רחב של יכולות במטרה להועיל לאדם.”

“הדרך הטובה ביותר לניידות חברתית, כלומר להתקדמות חברתית, כלכלית ותעסוקתית, היא הלימודים”, אמרה לתלמידים דיקנית הפקולטה לחינוך למדע וטכנולוגיה פרופ’ יהודית דורי. “לכן אנחנו משתפים פעולה עם מערכת החינוך ולכן אנחנו רוצים את התלמידים הטובים ביותר כאן בטכניון.”

מנהלת ביה”ס חוגים מילנה מירון, שתלמידיה משתתפים בפרויקט זו השנה השנייה, אמרה כי “הפרויקט מטפח את תפקודי הלומד של המאה ה-21 וחושף את תלמידינו לתחומים חדשים.” אריאל לוי, סטודנטית מ-MIT שלימדה בפרויקט, אמרה: “התרשמתי מאוד מהמוטיבציה וההתלהבות של התלמידים בנושא רובוטיקה ומערכות אוטונומיות. התלמידים רכשו במהירות את הכישורים הדרושים לפרויקט, והמצגות שהם העבירו באירוע הסיום מילאו אותי בגאווה. הייתה לי חוויה נהדרת ואני מקווה שאוכל לחזור לכאן בקרוב.”

הוריה של נויה, תלמידת אורט, כתבו: “רצינו להודות לכל מי שגרם לפרויקט הזה לקרות. תודה על למידה משמעותית, חווייתית ומאתגרת, יוצאת דופן מכל בחינה, שגרמה לבת שלנו לספר לנו בכל יום בהתרגשות גדולה על התקדמות הפרויקט. הרגשנו את התשוקה ללמידה, את המחויבות, האחריות והרצון להצליח שנטעתם בה. אין ספק שמדובר בחוויה מיוחדת! יישר כוח, מחכים כבר לפרויקט הבא.”

 

רובוט לומד שפותח בטכניון במסגרת שיתוף הפעולה עם PTC

ות”ת בחרה בהצעה המשותפת של הטכניון ואוניברסיטת בר אילן

להקמת המרכז בתקציב של 25 מיליון שקל. בראש המרכז החדש יעמוד פרופ’ יורם שיפטן מהטכניון

מהטכניון

הקמת מרכז המחקר הלאומי תעודד מחקר ופיתוח, יזמות ותעשייה בתחום התחבורה החכמה בישראל, לצד ייעול מערך התחבורה באמצעות שילובן של טכנולוגיות מתקדמות בתחום התחבורה.

יו”ר ות”ת, פרופ’ יפה זילברשץ: “הקמת מרכז לאומי לקידום המחקר בתחום התחבורה החכמה תאפשר לחוקרים מהמוסדות השונים למנף את הידע והמוניטין של האקדמיה בישראל, לחבר בין האקדמיה לתעשייה, ולהמשיך ולהוביל את הטכנולוגיה העולמית במגוון רחב של תחומים רלבנטיים. אני מברכת את הטכניון ואוניברסיטת בר אילן על זכייתן המשותפת בקול הקורא, המרכז שיקימו יגבש את הקהילה המדעית סביב תחום זה ויחד יובילו את ישראל להישגים מרשימים בתחום”.

ד”ר ענת בונשטיין, ראש מנהלת תחליפי דלקים ותחבורה חכמה במשרד ראש הממשלה: “אני מברכת את הטכניון ואת אוניברסיטת בר אילן. חזון הממשלה הינו להמשיך ולחזק את ישראל כמרכז ידע מחקרי ותעשייתי בתחום תחליפי הדלקים והתחבורה החכמה. אחד הגורמים המשמעותיים ביותר להישגים של ישראל הוא כוח האדם המוכשר שיוצא מהאקדמיה הישראלית, בעזרת המרכז החדש נוכל להמשיך ולוודא כי  מדינת ישראל תהיה כוח משמעותי בקידום מהפכת התחבורה החכמה בישראל ובעולם כולו”.

בהמשך להחלטת ממשלה 2316 בדבר כינון תכנית לאומית לתחבורה חכמה, ות”ת הכריזה השבוע כי הטכניון ואוניברסיטת בר אילן (הצעה משותפת) זכו בהקמת “המרכז הלאומי לקידום המחקר בתחום תחבורה חכמה”, בסך כולל של כ- 25 מיליון שקלים.

בקול הקורא שהופץ לפני מספר חודשים לאוניברסיטאות המחקר בישראל הודגש כי אחד התפקידים העיקריים של המרכז שיוקם הינו לגבש את קהילת החוקרים בישראל לצורך עידוד וקידום המחקר והפיתוח של נושא התחבורה החכמה.

המרכז יפעל לעידוד שיתופי פעולה בין כלל בעלי העניין ביניהם חוקרים מאקדמיה וממרכזי מו”פ, מהארץ ומהעולם, בתחומים הרלוונטיים לתחבורה חכמה. כמו כן, המרכז יפעל לעידוד וקידום שיתופי פעולה בין הקהילה המדעית בישראל ובין יזמים ותעשייה מהארץ ומהעולם בתחום התחבורה.

יצוין כי הקמת המרכז מהווה נדבך משמעותי במסגרת יישום החלטת הממשלה בתכנית הלאומית לתחבורה חכמה, שמקודמת במשותף על ידי משרד התחבורה והבטיחות בדרכים ומשרד ראש הממשלה. לתכנית שתי מטרות עיקריות: הראשונה היא לעודד מחקר ופיתוח, יזמות ותעשייה בתחום התחבורה החכמה בישראל. והשנייה היא לייעל את מערך התחבורה באמצעות שילובן של טכנולוגיות מתקדמות בתחום התחבורה.

תחבורה חכמה כוללת תפיסה רחבה הנובעת מהשינויים החברתיים והטכנולוגיים אשר צפויים לשנות מהותית את תחום התחבורה כפי שמוכרים לנו כיום. שינויים אלה כוללים התקנת אמצעים טכנולוגיים בתחום בטיחות הרכב והשליטה על הנהיגה, מחשוב כלי הרכב, השימוש הנפוץ בטלפונים חכמים ושימוש במאגרי מידע האמורים יחד להביא לתחבורה מחוברת שהינה אוטונומית, שיתופית וחשמלית.

המחקר בתחום התחבורה החכמה הוא אינטרדיסציפלינרי במהותו, ושיתוף פעולה בין חוקרים במוסדות שונים ובין האקדמיה והתעשייה חשובים ביותר. לכן, על מנת להשיג התקדמות בתחום, נדרש שיתוף פעולה מחקרי בקשת רחבה של תחומים, למשל: מתמטיקה, מנהל עסקים, מחשבים, הנדסה, ארכיטקטורה וגאוגרפיה, ובתת התחומים כגון: מערכות תחבורה חכמה, נתוני עתק, תכנון ואופטימיזציה, רובוטיקה ובינה מלאכותית, התנהגות אנושית, עיבוד תמונה, אופטימיזציה של רשתות, אבטחת סייבר ועוד.

יעדי המרכז הלאומי לחקר תחבורה חכמה:

• לפעול למען חיזוק תחום התחבורה החכמה באקדמיה בישראל, לרבות באמצעות גיבוש קהילה אקדמית פעילה בתחום זה.
• להוות מוקד ידע למחקר ופיתוח בתחום התחבורה החכמה, הן באקדמיה, והן בממשק אקדמיה-תעשיה, בישראל ומול גורמים דומים בעולם POC – (Point Of Contact)
• לעודד שיתופי פעולה בתחום התחבורה החכמה הן בממשק אקדמיה-תעשייה, באקדמיה הישראלית ומול גורמים אלה בעולם.
• לפעול לקידום ועידוד המחקר בתחום התחבורה החכמה ברמה הארצית, באמצעות ייזום תכניות בהתבסס על תוצרי המרכז, ניתוח וזיהוי צרכים והיכרות עם הממשק אקדמיה-תעשיה.

ראש המרכז החדש פרופ’ יורם שיפטן מהמכון לחקר התחבורה בטכניון: “מערכת התחבורה בישראל ובעולם נמצאת כיום בפתחו של שינוי גדול ומהותי – מהפכת התחבורה החכמה – הנובע משינויים טכנולוגיים וחברתיים ומהעלייה המתמדת בגודש התנועה. מהפכה זו מציבה אתגרים משמעותיים בפני האקדמיה, התעשייה ומקבלי ההחלטות.  אני רואה במרכז העתידי הזדמנות לגבש את הקהילה הרלוונטית – חוקרים, אנשי תעשייה, יזמים, רשויות, מרכזי מו”פ ובעלי עניין מהארץ ומהעולם – לקידום מחקרים רב-תחומיים ובין-מוסדיים שיתרמו לתחבורה חכמה, בטוחה, יעילה וירוקה וימצבו את ישראל כמובילה בינלאומית בתחום.

פרופ’ דורון אורבך מאוניברסיטת בר-אילן, חבר במרכז לתחבורה חכמה: “בישראל קיים היום כל הידע כדי לנהל תחבורה אוטונומית המבוססת על מערכות של בינה מלאכותית וחיישנים. האוניברסיטאות בישראל נמצאות בחזית של המחקר בתחום ואנו מתכוונים להביא את הידע הזה יחד עם השותפים שלנו בטכניון, במטרה לפתח תשתית של ידע שתביא גם לתוצאות שיתנו פתרונות ישימים בתחום” .

 

 

 

 

הטכנולוגיה החדשה תסייע במיפוי תאי עצב במוח ובזיהוי תאי סרטן

 

צוות מחקר בין-תחומי מהטכניון פיתח חלקיקים ננומטריים שישפרו את איכותן של סריקות מוח. זאת באמצעות שילוב סריקת MRI וצילום במיקרוסקופיית אור. החוקרים, כולם חברי המכון לננוטכנולוגיה ע”ש ראסל ברי (RBNI), הם פרופ׳ לילך עמירב מהפקולטה לכימיה ע״ש שוליך וד”ר שי ברלין ופרופ’ איתמר קאהן מהפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט. תפקיד מרכזי בעבודה מילאו ד״ר סנדיפ פהרי ושונית אולשקר, דוקטורנטית במעבדתו של ד”ר ברלין.

סריקת רקמות ביולוגיות ב-MRI (דימות תהודה מגנטית) היא טכנולוגיה לא פולשנית שחוללה מהפכה בעולם הרפואה, שכן היא מציגה תמונה נרחבת ועמוקה של רקמות, של איברים ואפילו של הגוף השלם. חסרונה בכך שהיא אינה מספקת רזולוציה גבוהה ברמת התא הבודד. מיקרוסקופיית אור, לעומת זאת, מסוגלת לספק רמת הפרדה גבוהה, ברמה של תאים בודדים, אך היא מחייבת חדירה לתוך הרקמה.

על רקע זה פועלים צוותי מחקר ברחבי העולם על פיתוח טכנולוגיה שתשלב בין ה-MRI למיקרוסקופיית האור, כך שהתוצר המתקבל יהיה תמונה רחבה בהפרדה גבוהה. בסריקת מוח, לדוגמה, יאפשר המיקרוסקופ מיפוי של תאים בודדים ואילו ה-MRI יספק את תמונת המוח השלם. שילוב יעיל בין שתי הטכנולוגיות, הנקרא סריקה דו-מודאלית (in vivo dual-modal imaging), יעניק לחוקרים ולרופאים את הטוב שבשני העולמות.

שילוב זה הוא אתגר טכנולוגי מורכב מאוד, ולכן נדרש לפתרונו שיתוף פעולה בין-תחומי המשלב יכולות בתחומים רבים ובהם כימיה, ביולוגיה מולקולרית ותאית, פיזיקה של MRI ומדעי הרפואה – שיתוף שהושג לאחרונה בצוות המחקר הטכניוני. לדברי פרופ’ עמירב, “האתגר המרכזי היה פיתוח וייצור של חלקיקים המסוגלים לשמש כסמנים דו-מודאליים, כלומר חלקיקים ה’צובעים’ תאים בסיגנל שאפשר לראות באמצעות מכשיר MRI ומיקרוסקופ אור בעת ובעונה אחת.” לדברי פרופ’ עמירב, פתרונות שנבחנו בעבר בעולם כללו ניסיונות לחבר חלקיקים מסוג תחמוצת הברזל, שאותם אפשר לדמות ב-MRI, לחומרים פולטי אור שאפשר לראות במיקרוסקופ האופטי. הבעיה היא שחיבור ישיר של שני החומרים זה לזה מביא לאובדן פליטת האור וכך מנטרל את הסמן למיקרוסקופ האור. פתרון חלופי שהוצג לאחרונה כלל מאגד של חלקיקים רבים (הן סמנים ל-MRI והן סמנים למיקרוסקופ האור). למרות הצלחה מסוימת במימוש התכנון הזה, גודלו של המאגד מגביר את רעילותו, מגביל את החדרתו לרקמות ביולוגיות שונות ועלול להשפיע במידה רבה על משך שהותו ברקמה או בתא (כלומר הזמן בו ניתן לבצע את הדימות).

בשני מאמרים שפורסמו לאחרונה מסכם צוות המחקר הטכניוני את הצלחתו בפיתוח חלקיקים ננומטריים המשמשים כסמנים דו-מודאליים אפקטיביים העונים על הצורך האמור. גודלו של כל חלקיק הוא כ-10 ננומטר והוא מורכב מכדור חלול של תחמוצת ברזל שבתוכו צף חלקיק פולט אור. מבנה זה המזכיר ביצה, עם מעטפת חלולה ובתוכה ליבה, מונע מגע ישיר בין החומרים השונים וכך מאפשר שמירה על התכונות של כל אחד מהמרכיבים, ובפרט שומר על פליטת האור החיונית לדימות במיקרוסקופ האופטי.

במאמר הראשון, שהתפרסם בכתב העת Chemistry of Materials, הציגו פרופ’ עמירב ופרופ’ קאהן את החלקיק הזעיר ואת ישימותו הביולוגית. כעת, בעקבות הצטרפותו של ד”ר ברלין למחקר, נוסף לחלקיק המרכיב הביולוגי. במאמר הנוכחי, שהתפרסם בכתב העת Frontiers in Neuroscience, מציגים השלושה דימות דו-מודאלי בתאים חיים ואת ההתקדמות הניסויית שהושגה בחודשים האחרונים.

“לאחר הפיתוח המוצלח של חלקיקים דו-מודאליים זעירים, כלומר חלקיקים הניתנים לקריאה ב-MRI ובמיקרוסקופ אור, הוספנו להם זהות ביולוגית,” מסביר ד”ר ברלין. “זאת באמצעות ציפוי החלקיקים במעטפת ביולוגית המאפשרת את החדרתם לתוך התא. במילים אחרות, יצרנו ישויות שיודעות לנווט לתוך תאים, ובעתיד נוכל להתאים את המעטפת כך שתאפשר לסמן תאים ספציפיים. החלקיקים הדו-מודאליים שיצרנו נצפים במיקרוסקופ אופטי וב-MRI, וגודלם המזערי מקנה להם יתרון בולט נוסף: הם יודעים לחדור לתאי יעד ולהצטבר בהם, תכונה המאפשרת לנו לסרוק אותם סלקטיבית ב-MRI ובמיקרוסקופ אופטי במשך זמן ממושך.”

המחקר, מציינים החוקרים, עדיין בעיצומו. המאמרים הנוכחיים מציגים הוכחות היתכנות לגבי תפקוד החלקיקים, התאמתם הביולוגית ויכולתם לחדור לתאים, ובמיוחד לתאי סרטן ועצב. קבוצות המחקר ממשיכות לשקוד על תכנון ופיתוח של חלקיקים רב-תכליתיים חדשים ומשוכללים ועל אופני החדרתם לתאים באופן ממוקד וסלקטיבי. לדברי ד”ר ברלין, “כדי לסמן את תאי היעד כך שהחלקיקים שלנו ינווטו אליהם אנחנו מפתחים דרכים חדישות לסימון תאים נבחרים בווירוסים מהונדסים, כך שבאותם תאים תוביל ההדבקה הוויראלית לביטוי של ‘חלבון אנטנה’ שימשוך ויקלוט את החלקיקים ויאפשר דימות ממושך וספציפי.”

אף שטווח היישום הפוטנציאלי עצום, צוות המחקר המשותף מתעניין בעיקר במוח. “במוח,” מסביר פרופ’ קאהן, “יש מיליארדי תאים מסוגים שונים: תאים מעוררים, תאים מדכאים ותאי תמיכה. לכן חשובה היכולת שלנו להבדיל בין אוכלוסיות תאים שונות. לשם כך חיוני לסמן באופן מובחן תאים הקשורים למחלת ניוון עצבי כלשהי, פרקינסון לדוגמה. החלקיקים הרב-תכליתיים שפיתחנו יאפשרו זאת. נסמן את אוכלוסיית התאים הספציפיים, נשגר אליהם את החלקיקים שלנו ונעקוב אחריהם לאורך זמן באמצעות הניטור הכפול שלנו ב-MRI ובמיקרוסקופיה.”

הטכנולוגיה החדשה עשויה לסייע גם בזיהוי תאי סרטן ובטיפול בהם. “אם נגרום לתאי הסרטן לבטא את אותו חלבון אנטנה,” אומר ד”ר ברלין, “החלקיקים שלנו יצטברו בהם וכך נוכל לזהות במדויק את מיקום תאי הסרטן בסריקת MRI ולתקוף אותם באופן מדויק.”

 

המחקר נערך במסגרת המכון לננוטכנולוגיה ע”ש ראסל ברי (RBNI) והמרכז הבין-תחומי למדעי החיים וההנדסה ע”ש לורי לוקיי, ומומן על ידי הקרן הלאומית למדע (ISF), מכוני הבריאות האמריקאים (NIH), קרן אדליס ומרכז פרינס לחקר מחלות ניוון עצבי.

למאמר המלא ב- Frontiers in Neuroscience לחצו כאן

 

 

 

 

 

 

חוקרים מהטכניון פיתחו מערכת חישה חדשנית מבוססת דיו. אחד היישומים הפוטנציאליים הוא קעקוע-ניטור שיעקוב אחר משתנים פיזיולוגיים של האדם

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

פרופ’ חוסאם חאיק מהפקולטה להנדסה כימית ע”ש וולפסון וחוקרים ממעבדתו פיתחו מערכת חישה חדשנית המסוגלת לזהות גירויים שונים ולהבחין ביניהם. המערכת מבוססת על דיו מוליך ייחודי שפותח בטכניון. המערכת העשויה נייר מקופלת בצורה ייחודית המאפשרת את תפעולה המיטבי של המערכת מבחינת אלקטרונית ומבחינה כימית – מכאן שמה “אלקטרוניקת אוריגמי”. החוקרים גילו גם כי הדיו המיוחד שפיתחו נצמד היטב לעור, וכך יאפשר יצירה של קעקועי ניטור שיעקבו אחר משתנים פיזיולוגיים בגוף האדם.

את המחקר, שהתפרסם בכתב העת Nature Communications, הובילו פרופ’ חוסאם חאיק מהפקולטה להנדסה כימית ע”ש וולפסון בטכניון וד”ר מין דזאנג, שעשה בהנחייתו את הפוסט-דוקטורט. ד”ר דזאנג הוא כיום פרופסור חבר ב- East China Normal University.

לדברי פרופ’ חאיק, “כיום יש דרישה משמעותית למערכות חישה רב-תכליתיות למטרות ייעודיות. למערכות כאלה יש יישומים פוטנציאליים ברפואה, בלוחמה בטרור, בבטיחות מזון, בניטור הסביבה, ב’אינטרנט של הדברים’ ועוד. הבעיה היא שטכנולוגיות הניטור הקיימות היום מאופיינות בחסרונות רבים ובהם עלות גבוהה.”

האתגר שעמד בפני החוקרים הוא פיתוחה של מערכת אחת שתהיה רגישה מספיק כדי לזהות גירויים שונים ולהבחין ביניהם. את הפתרון, לדבריהם, הם פיתחו בהשראת הטבע. “מערכת החישה האנושית היא מכלול השולח את כל נתוני החושים אל המוח בפורמט שהמוח מבין. זו ההשראה לפיתוח שלנו, שנועד לרכז במקום אחר את כל נתוני הסביבה שאנחנו רוצים לנטר. זו בעצם מערכת חישה רב-תכליתית הקולטת את הגירויים ומבחינה ביניהם.”

המערכת שפיתחו פרופ’ חאיק וד”ר דזאנג קרויה OHSA. זהו מערך חיישנים הנכתב על אובייקט היעד בדיו מוליך שפיתחו השניים. ההתקן מפגין יכולות חישה ואבחנה של גירויים פיזיקליים וכימיים – טמפרטורה, לחות, אור וחלקיקים אורגניים נדיפים – ברזולוציה גבוהה של זמן ומרחב. ראוי לציין שניטור חלקיקים נדיפים עשוי להועיל במגוון תחומים ובהם אבחון רפואי וניטור חומרים מסוכנים.

יתרונותיו של הדיו הייחודי רבים: מחירו הנמוך, האפשרות לייצרו בכמויות גדולות ופשטות היישום שלו על משטחי היעד. החוקרים ערכו ניסויים שכללו קבוצות בקרה (דיו בהרכבים אחרים) והראו שהדיו הייעודי נצמד יפה לחומרים כגון רדיד אלומיניום, זכוכית, נייר צילום, קפטון (סרט הדבקה למעגלים מודפסים), ניטריל (החומר המשמש לייצור כפפות חד-פעמיות) ו-PDMS (משמש לבניית עדשות מגע, בטכנולוגיות רפואיות ובקוסמטיקה). יותר מכך, הוא מאפשר כתיבה על עור האדם ועל ציפורניים במעין קעקוע מוליך, עמיד למים – מה שעשוי לאפשר למשל ניטור מתמיד של משתנים פיזיולוגיים רלוונטיים.

לדברי פרופ’ חאיק, “המערכת שלנו מזהה את ‘טביעות האצבע’ של גירויים כימיים ופיזיקליים שונים ומספקת מידע עליהם. עלותה הנמוכה תאפשר את הטמעתה במקומות רבים, לרבות אזורים עניים, למטרות רפואיות ואחרות.”

למאמר המלא ב- Nature Communications  לחצו כאן

פרופ’-משנה ירון פוקס מהטכניון הוא הזוכה בפרס הגדול של Sartorius & Science

מאמר הזכייה התפרסם בכתב העת Science ב-8 במרץ. זו הפעם הראשונה שחוקר ישראלי זוכה בפרס

האגודה האמריקאית לקידום המדע (AAAS) בחרה בפרופ’-משנה ירון פוקס מהפקולטה לביולוגיה בטכניון כזוכה הראשי (Grand Prize Winner) בפרס Sartorius & Science לרפואה רגנרטיבית ולתרפיה תאית לשנת 2019.

פרופ’-משנה פוקס השלים דוקטורט במסלול ישיר בטכניון ופוסט-דוקטורט באוניברסיטת רוקפלר ובמכון הרפואי הווארד יוז. לאחר מכן הצטרף לסגל הטכניון כראש המעבדה לחקר תאי גזע ורפואה רגנרטיבית בפקולטה לביולוגיה וכחוקר במרכז לורי לוקיי להנדסה ולמדעי החיים. הפרס היוקרתי יוענק לו על שורה של הישגים שהוא מתאר במאמר חדש בכתב העת היוקרתי Science: “מוות תאי מתוכנן: אופקים טיפוליים” (The therapeutic promise of apoptosis). המחקר המתואר במאמר חושף את תפקיד המוות התאי המתוכנן בריפוי פצעים ובחידוש רקמות, והוא סולל דרכים חדשות ברפואה רגנרטיבית ובטיפול בפצעים ובגידולים סרטניים.

פרופ’-משנה פוקס עוסק בהתאבדות מתוכננת (אפופטוזיס) בתאי גזע. תאי גזע הם תאים ייחודיים ונדירים יחסית, המייצרים תאים מסוגים שונים וכך מחדשים רקמות שונות בגוף. במרוצת השנים נערכו מחקרים רבים בנושא ההתחדשות העצמית של תאי הגזע והתמיינותם, אבל המנגנון האפופטוטי בתאים אלה כמעט שלא נחקר. זאת משום שבמשך שנים רבות נחשבו תאי הגזע לתאים בני אלמוות החיים עד תום חייו של האורגניזם.

חקר האפופטוזיס של תאי גזע הוא הנישה הייחודית של פרופ’-משנה פוקס בפקולטה לביולוגיה בטכניון. מערכות המודל שלו הן העור והמעי, שבהן הוא חוקר חלבונים שונים המעורבים באפופטוזיס של תאי הגזע.

במאמר פורץ דרך המתפרסם ב-Science מגלה פרופ’-משנה פוקס את תפקידו של חלבון בשם ARTS, שבהעדרו נבלם התהליך האפופטוטי בתאי גזע של העור. בלימה זו מאיצה את התפתחות תאי הגזע בזקיקי השיער ואת החלמת הרקמה לאחר פציעה, וכן מקטין את הצלקות שמותירה הפציעה כעבור זמן. לעומת זאת, נטרול של חלבון אחר (XIAP) מעכב את התפתחות תאי הגזע ופוגע בתהליך ההחלמה.

בהמשך לניסוי בתאי הגזע בעור בדק פרופ’-משנה פוקס את השפעתם של חלבונים אלה על האפיתל במעי הדק – רקמה המאופיינת בתחלופה גבוהה של תאים. במאמר שהתפרסם ב-2 לנובמבר ב 2018 ב-Nature Communications התברר כי חסר ב-ARTS מאיץ את שיקום הרקמה לאחר פציעה, ולעומת זאת בלימת XIAP פוגעת בתהליך השיקום. לדבריו, “מחקרים אלה מצביעים על חשיבותו של האפופטוזיס בהתרבות תאי הגזע ובשיקום אחרי פציעה. הממצאים שלנו מצביעים על כך שבאמצעות הפעלת מסלולים מעודדי אפופטוזיס בזקיקי השיער או בתאי הגזע במעי נוכל להאיץ ריפוי פצעים והתחדשות רקמות.”

במאמר פורץ דרך נוסף שהתפרסם במאי 2018 בעיתון היוקרתי Molecular Cell גילתה קבוצת המחקר של פרופ’-משנה פוקס כי החלבון האפופוטי הקלאסי קספאז-3 ממלא תפקידים קריטיים בחלוקה תאית ובבקרת גודל האיבר. במאמר הזכייה שלו, המתפרסם כאמור ב-Science, מרחיב פרופ’-משנה פוקס את תפקידו של חלבון קספאז-3. “הטיפולים המקובלים בסרטן – כימותרפיה והקרנות – מגבירים במתכוון את פעילות קספאז-3, וזאת במטרה להמית את תאי הגידול באמצעות אפופטוזיס. במחקר הנוכחי מתברר כי פעולה זו עלולה דווקא להאיץ את חלוקת התאים ולהגדיל את מסת הגידול. במחקר שלנו גילינו שבמקרה שמדובר בסרטן, עדיף להשתיק את קספאז-3 וכך לבלום את החלוקה הבלתי מבוקרת של התאים. בריפוי פצעים, לעומת זאת, כדאי להגביר את פעילות קספאז-3 כדי להאיץ את שיקום הרקמה.”

בעקבות הממצאים הדרמטיים עוסקת קבוצת המחקר של פרופ’-משנה פוקס בפיתוח אסטרטגיות טיפוליות חדשות ובבדיקתן בקונסטלציות שונות של סרטן והתחדשות רקמות. ד”ר פרסיליה קלי, עורכת תחום הביו-רפואה ב-Science ויו”ר ועדת הפרס, אמרה כי “ידוע שתאי גזע מקדמים התחדשות רקמות, אבל עד כה לא היה ברור כיצד תמותה של תאי גזע עשויה להשפיע על מחלות. פרופ’-משנה פוקס גילה את השפעתם של מנגנונים אפופטוטיים על ריפוי פצעים, שיקום עור והתפתחות של גידול סרטני. זו דוגמה מעולה לאופן שבו מחקר פורץ דרך מיושם ומוביל לקידום הרפואה הרגנרטיבית ולפיתוחם של טיפולים חדשניים.”

 

פרס Sartorius & Science, הניתן כעת בפעם השנייה, מיועד לחוקרים הממוקדים במחקר בסיסי ויישומי המקדם את הרפואה הרגנרטיבית ואת הטיפול התאי. הזוכה בפרס הראשי מקבל מענק אישי של 25,000 דולר ופרסום ב-Science. הקרן מסייעת גם במימון נסיעתו לכנס בוושינגטון שבו תוכרז זכייתו הרשמית. השנה יתקיים הטקס ב-25 באפריל במטה AAAS בוושינגטון.

למאמר המלא ב-Science  לחצו כאן

 

השיטה, שפותחה בפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט בטכניון ובאוניברסיטת סטנפורד, תאפשר זיהוי של מטופלים בסיכון והתאמה אישית של הטיפול לחולים במחלות כרוניות

 

חוקרים מהטכניון ומאוניברסיטת סטנפורד פיתחו שיטה להעריך את גיל מערכת החיסון והראו כי זהו מדד המנבא תמותה באנשים מבוגרים. את המחקר שהתפרסם בכתב העת Nature Medicine הובילו פרופ”ח שי שן-אור, הדוקטורנטית איילת אלפרט ודוקטור ישי פיקמן מהפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט בטכניון, בשיתוף חוקרים נוספים מהטכניון ופרופ’ מארק דייויס מאוניברסיטת סטנפורד, מומחה באימונולוגיה ומנהל ITI – המכון לאימונולוגיה, להשתלות ולזיהומים בסטנפורד.

במהלך חיי האדם נתונה מערכת החיסון לנסיגה תפקודית איטית ומתמדת, המלווה בהתגברות תהליכים דלקתיים בגוף. תופעה זו מכונה Inflammaging – שילוב של המילים Inflammation (דלקת) ו-Aging (הזדקנות). להזדקנות מערכת החיסון השלכות הרסניות ובהן פגיעה ביכולתו של האדם המבוגר להתמודד עם זיהומים וסיכון מוגבר לחלות במחלות כרוניות כגון סרטן ומחלות לב – גורמי המוות העיקריים בגיל המבוגר.

הזדקנות מערכת החיסון היא תופעה ידועה, אך אפיונה הכמותי הוא אתגר מורכב המצריך ניטור רב-ממדי לאורך זמן. הסיבה לכך היא שמערכת החיסון היא מערכת מורכבת מאוד, המושפעת מגורמים גנטיים ומשתנה ללא הרף בשל מצבים בריאותיים וגורמים חיצוניים שהאדם נחשף אליהם במהלך חייו. מאחר ולכל אדם רקע גנטי והיסטוריה בריאותית וסביבתית שונה, קצב ההזדקנות החיסונית משתנה מאדם לאדם; יש אנשים שמערכת החיסון שלהם מזדקנת מהר, בעוד שאחרים נהנים ממערכת חיסון צעירה לאורך שנים.

מחקרים רבים ניסו לאפיין באופן כמותי את השתנות מערכת החיסון לאורך השנים, אולם הצלחתם הייתה מוגבלת לתקופת ניטור קצרה או להיבטים מועטים בלבד של מערכת החיסון. כתוצאה מכך, עד היום לא הצליחה הקהילה הרפואית למפות באופן מלא את חוקי ההשתנות של מערכת החיסון ולהגדיר באופן מדויק את גילו החיסוני של האדם.

כאן נכנסת לתמונה מערכת הניטור החדשה שפיתחו החוקרים בטכניון ובסטנפורד. פעם בשנה, במשך 9 שנים, אפיינה המערכת את מערכת החיסון של 135 אנשים בריאים בגילאים שונים. כך אפיינו החוקרים את השינויים החלים במערכת החיסון במרוצת השנים ובנו מודל המכמת שינויים אלה באדם הספציפי. נתונים אלו אפשרו לחוקרים להגדיר באופן כמותי את הגיל החיסוני במדד IMM-AGE score, המבוסס על מרכיבים רבים של המערכת. מדד זה מספק, לגבי מערכת החיסון, מידע שהגיל הכרונולוגי איננו יכול לספק.

באמצעות השיטה החדשה כימתו החוקרים את הגיל החיסוני של יותר מ-2,000 אנשים מבוגרים שהשתתפו במחקר פרמינגהם (Framingham) המתקיים בקרבת בוסטון כבר יותר מ-50 שנה. באמצעות ניתוח הנתונים שנאספו על מדגם גדול זה הראו החוקרים כי גיל חיסוני מתקדם מנבא תמותה בגיל המבוגר מעבר לגורמי הסיכון הידועים; באותה קבוצת גיל, אנשים בעלי מערכת חיסון מבוגרת נתונים לסיכון-תמותה גבוה יותר מאנשים עם מערכת חיסון צעירה.

לדברי פרופ’ שן-אור, “המדד שפיתחנו מספק אומדן טוב של הגיל החיסוני באדם המזדקן, ואנחנו מאמינים שהוא יספק מידע חדש ונרחב על מצבה של מערכת החיסון בכל שלבי החיים. הגיל החיסוני הוא מעין שעון ביולוגי שיסייע לגורמי הרפואה לזהות בשלב מוקדם את ההידרדרות החיסונית (Immunosenescence) שמתרחשת בזקנה, וכעת אנחנו מנסים להגדיר צעדים מניעתיים שיצמצמו את החולי והתמותה בגיל המבוגר. מאחר והגיל החיסוני מושפע גם מגנטיקה, נוכל לאפיין את הגיל החיסוני של אוכלוסיות בעלות נטייה גנטית לאריכות ימים, למשל צאצאים של אנשים שעברו את גיל 100 (Centenarians), וכך אולי לאפיין גנים המשפיעים על הגיל החיסוני. בנוסף, השיטה שפיתחנו תאפשר זיהוי של אורחות חיים, הרגלים ותרופות המשפיעים על הגיל החיסוני לחיוב או לשלילה.”

לדברי פרופ’ שן-אור, “המחקר התאפשר הודות לאקוסיסטם הבין-תחומי שקיים במעבדה שלי. הרפואה במאה ה-21 נהפכת למדע אינטרדיסציפלינרי, ולכן פתחנו בפקולטה לרפואה תוכנית רב-תחומית לסטודנטים מצטיינים שזו בדיוק מטרתה – להכשיר סטודנטים באופן רחב ומעמיק כדי להצעיד את הרפואה קדימה כמו במחקר הזה.”

המחקר נתמך ממענקים מטעם מכוני הבריאות האמריקאים (NIH), קרן אליסון, מכון האוורד יוז, המכון הלאומי לאלרגיות ומחלות זיהומיות ובמענקים מטעם הגופים הישראלים הבאים: קרן המדע הישראלית, מכון רפפורט ופרס משפחת קולק.

 

למאמר שהתפרסם ב- Nature Medicine לחצו כאן

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

לסרטון המסביר את המחקר לחצו כאן

 

 

 

 

שלוש חוקרות מהטכניון, שפיתחו שיטות חדשניות לטיהור מים מחלקיקים מזהמים, הציגו את מחקריהן  בכנס המים הבין-לאומי ה-15 שהתקיים בטכניון. השלוש הן חברות סגל בפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית בטכניון.

פרופ’ מיכל גרין, מומחית בעלת שם עולמי בטיפול במים, פיתחה טכנולוגיה חדשנית לטיהור מי שפכים מתרכובות חנקן מזיקות. לדבריה, “חקלאות אינטנסיבית, והזרמה של שפכים תעשייתיים ועירוניים, מחדירות לעומק הקרקע חנקות (תרכובות חנקן) המזהמות מי תהום ובארות. תופעה זו הובילה לסגירה של מאות בארות בישראל. בעקבות העלייה המתמדת בריכוזי החנקות במי התהום נאמד נפח המים המזוהמים באקוויפר החוף בישראל ב-1.7 מיליארד ממ”ק.”

בעוד הטכנולוגיות הקיימות לסילוק חנקות הן יקרות ואיטיות. הטכנולוגיה החדשנית שפיתחה פרופ’ גרין עם עמיתה ד”ר שלדון טר מבוססת על תהליך ביולוגי, כלומר על פעילות חיידקית, והיא מצמצמת את נפח החנקות בשיעור דרמטי של 90%. ניסויים שנערכו בבארות בישראל הדגימו את ישימות הטכנולוגיה ואת יעילותה. לדברי פרופ’ גרין, “זו אלטרנטיבה תחרותית המאופיינת בפשטות ובקצב מהיר, ולאחרונה הוספנו למערכת יכולות להסיר מזהמים נוספים.”

 

פרופ’ יעל דובובסקי פיתחה גם היא שיטה חדשנית לניקוי מים ממיקרו-מזהמים: הקרנה של המים המזוהמים באור אולטרא-סגול. היא מתמקדת בטריקלוזאן (Triclosan) – חומר אנטי-חיידקי המשמש במוצרים כגון סבון ומשחת שיניים, אך נוכחותו במי שתייה אינה מומלצת. לדבריה, “הפתרונות המקובלים לטיפול בטריקלוזאן במים מבוססים בין השאר על כימיקלים, מה שמסבך את תפעול המערכת ומצריך כוח אדם גדול. אנחנו מציעים טיפול באמצעות קרינת אולטרא-סגול בלבד.”

פרופ’ דובובסקי גילתה את תדרי האולטרא-סגול (UV) האופטימליים לפירוק הטריקלוזאן, והקרנת המים באור בתדרים אלה יוצרים תגובת שרשרת משמעותית המפרקת את המזהמים וכן מחסלת את החיידקים שבמים. המחקר נערך בסיוע קרן פולקסוואגן ומדינת סקסוניה התחתונה בגרמניה. מאחר שמדובר במערכת פשוטה וזולה יחסית, שאינה מצריכה רכישה של כימיקלים שונים, היא מהווה פתרון אופטימלי ליחידות טיהור מקומיות (מבוזרות).

ד”ר עדי רדיאן, העוסקת בכימיה סביבתית בדגש על פיתוח שיטות טיפול בקרקעות ובמקורות מים מזוהמים, הציגה טכנולוגיה חדשה להרחקה של חומרי הדברה ממים באמצעות ספיחתם (Adsorption).

חומרי הדברה נוכחים במים המזוהמים במינון נמוך מאוד, ודווקא משום כך שיטות הטיפול הרגילות אינן פועלות עליהם. השיטה החדשנית שפיתחה ד”ר רדיאן מבוססת על אריזה (אנקפסולציה) של חיידקים בג’ל העשוי מחלקיקי סיליקון מלאכותיים. חלקיקים אלה נקשרים למיקרו-מזהמים ואז החיידקים מכלים אותם.

זו הפעם הראשונה שהכנס, שנערך על ידי ארגון המים הבין-לאומי (IWA) והארגון הישראלי למים, מתקיים בישראל. הוא אורגן על ידי פרופ’ ערן פרידלר מהפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית בטכניון ופרופ’ עמית גרוס ממכון צוקרברג למחקר המים באוניברסיטת בן גוריון. השתתפו בו כמאה וחמישים מדענים, תעשיינים וגורמי ממשל מישראל ומהעולם.

מחקר שנערך ב”העמק” ובפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט שופך אור על החירשות התורשתית באוכלוסייה הערבית בישראל

מחקר שהתפרסם בכתב העת European Journal of Human Genetics שופך אור על החירשות התורשתית באוכלוסייה הערבית בישראל. את המחקר ערכה תלמידת הדוקטורט נדא פראן בהנחייתה של פרופ’-קליני סתוית אלון-שלו, חברת סגל בפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט בטכניון ומנהלת מכון הגנטיקה במרכז הרפואי ״העמק״.

פרופ’ שלו, חוקרת ורופאה מומחית בגנטיקה ובמחלות גנטיות, מסבירה כי “מחלות גנטיות הן משפחה גדולה של מצבים בעלי השפעה נרחבת על בריאות האדם. יש מכונים שמתמחים בתחומים ספציפיים בגנטיקה, אבל אצלנו ב’העמק’ אנחנו מתמודדים עם כל בעיה גנטית, כי פעילות המכון לגנטיקה מופנית לכל המשפחות הזקוקות לו.”

המחקר שהתפרסם כעת עוסק בחירשות על רקע גנטי. מחלות תורשתיות כגון חירשות הן תופעה נפוצה בישראל, בעיקר במגזר הערבי-מוסלמי, וזאת בשל שכיחותם של נישואי קרובים. נישואי קרובים הם מנהג בעל שורשים היסטוריים עמוקים הנפוץ עד היום באזורים רבים בעולם, לרבות המזרח התיכון.

ההשפעה הישירה של נישואי קרובים היא שכיחות גבוהה יותר של מחלות תורשתיות המועברות בתורשה אוטוסומלית רצסיבית – מחלות העוברות בתורשה רק אם יש פגם בשני העותקים של הגן האחראי להן, כלומר גם בעותק שהוריש האב וגם בזה שהורישה האם. בשל הדמיון הגנטי הגבוה יחסית בין קרובי משפחה, נישואי קרובים מגבירים את שכיחותו של מצב כזה.

לדברי פרופ’ שלו, “אבחון גנטי מעבדתי הוא תנאי ראשון ובסיסי לייעוץ גנטי למשפחה, הכולל חישוב סיכון להישנוּת מצב דומה אצל בני משפחה אחרים ובקרב צאצאיהם. בנוסף, המידע משמש כלי מרכזי בתכנון המשפחה. אבחון כזה לא רק מספק תמונת מצב, אלא גם מאפשר קבלת החלטות מושכלת שתמנע את לידתם של ילדים פגועים.”

תכנון המשפחה יכול להתבצע בכמה ערוצים, שכולם מותנים ברצון ההורים ובהסכמתם. ראשית, אפשר לבצע אבחון טרום-לידתי הבודק אם העובר פגוע. אם מאובחן מצב חמור אצל העובר, ההורים יכולים לבחור בהפסקת היריון – פרוצדורה שקיבלה אישור הלכתי גם מהמוסדות הדתיים של הקהילה המוסלמית אם היא מבוצעת בשלב מוקדם בהיריון.

אפשרות נוספת היא אבחון טרום-השרשה (PGD) – תהליך שבו מבוצעת בשלב הראשון הפריה חוץ-גופית של זרע וביצית במעבדה; כעבור כמה ימים, שבמהלכם מתחלקת הביצית לכמה תאים, בודקים את ההרכב הגנטי של תאים מהביצית המופרית; אם לא נמצאה בהם המחלה המאובחנת במשפחה, הביצית המופרת (טרום-עובר) מושתלת ברחמה של האם. “אנחנו חיים בעידן שבו טכנולוגיות אבחון וטיפול מתקדמות נעשות זמינות וזולות יחסית,” מסבירה פרופ’ שלו, “ומחובתנו לסייע להורים לקבל את ההחלטות הנכונות עבורם.”

 

המחקר הנוכחי

במסגרת המחקר שערכה פרופ׳ אלון-שלו עם פרופ’ קרן אברהם מאוניברסיטת תל אביב בוצע מיפוי גנטי של 24 משפחות שבהן קיימת חירשות תורשתית. לדברי פרופ’ שלו, “התברר לנו שלכל משפחה יש שינוי גנומי אחר הקשור לחירשות, ולכן כל משפחה זקוקה לאבחון ספציפי לה. בנוסף, הגילויים אפשרו לנו להבין טוב יותר את היקף ההשפעה של גנים מסוימים על בריאות האדם ואת המנגנונים הגנומיים המורכבים המשפיעים על התפתחות מחלות.” פרופ׳ אלון-שלו מעריכה שהמחקר יוביל לשיפור משמעותי בתהליכי האבחון הגנטי ואולי גם יסייע בפיתוח טיפולים גנטיים ספציפיים לחירשות תורשתית.

 

 

 

 

חברת הסטארטאפ Nanosynex, שפיתחה טכנולוגיה חדשנית לאבחון מהיר ויעיל של עמידות אנטי-מיקרוביאלית, היא דוגמה לתהליך העברת טכנולוגיה של הטכניון מהמעבדה לשוק. החברה מבוססת על מחקר שנערך במעבדתה של פרופ’ שולמית לבנברג, דיקנית הפקולטה להנדסה ביו-רפואית בטכניון.

פרופ’ לבנברג וצוותה פיתחו שבב מאבחן הכולל מאות שקעים בנפח ננוליטרי (nanoliter wells), המכילים שילוב ספציפי של חיידק-אנטיביוטיקה. הטכנולוגיה עלתה על דרך המלך להפיכתה למוצר מסחרי לאחר שהמייסדות השותפות של Nanosynex, מישל היימן ודיאן אבנצור סטודנטיות בתכנית Startup MBA בטכניון בחרו בה כמקרה בוחן כחלק מקורס יזמות.

דיאן אבנצור מסבירה : “נניח שבתכם סובלת מכאבים בשל זיהום בשלפוחית השתן. בזמן שהיא ממתינה לתוצאות הבדיקה רושם לה הרופא, ליתר ביטחון, מינון גבוה של אנטיביוטיקה עם טווח כיסוי רחב. האנטיביוטיקה אינה משפיעה, הזיהום מתפשט וחיידק עמיד נכנס לזרם הדם.

חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה מדביקים בכל שנה לפחות שני מיליון איש וקוטלים כ-23,000 בארצות הברית לבדה. כך על פי המרכז לבקרת מחלות (CNC). דו”ח שנערך במימון ממשלת בריטניה וקרן וולקאם מנבא כי עמידות אנטי-מיקרוביאלית (AMR) עשויה לגבות מהיום עד שנת 2050 את חייהם של 10 מיליון איש ולגרור הוצאות של  100 טריליון דולר.

כאשר מדובר במציאת האנטיביוטיקה היעילה ביותר לזיהום הספציפי, מהירות היא שם המשחק. עבור מטופלים הלוקים בהלם זיהומי (אלח דם), כל שעה של עיכוב במתן הטיפול האנטיביוטי מורידה את שיעור הישרדותם בכ-7.6%. לכן פועלות קבוצות מחקר רבות לפיתוח טכנולוגיות המנבאות את רמת העמידות של חיידקים ספציפיים לאנטיביוטיקה ספציפית.

כאן נכנסת לתמונה חברת Nanosynex. החברה פיתחה בדיקה המניבה תוצאות עוד באותו היום. בדיקה זו תאפשר לרופאים להחליט במהירות מהו הטיפול האנטיביוטי המתאים ביותר למטופליהם. היא מבוססת על גישה פנוטיפית, על טכנולוגיות מיקרופלואידיות ועל ניתוח מבוסס פלואורסנט. המוצר ישווק למעבדות בצורה של כרטיסים חד-פעמיים וקורא פלואורסנטי.”

מישל היימן ודיאן אבנצור קיבלו מימון ראשוני במסגרת תוכנית קמין של רשות החדשנות והציגו את תוכניתן העסקית ב- T³ (Technion Technology Transfer) – היחידה העסקית בטכניון. השתיים הוכיחו מחויבות מצד המשקיע והשותף האסטרטגי הראשון שלהן, בעל המניות העיקרי של Biosynex (חברה צרפתית הפועלת בתחום האבחון המהיר, שרשת ההפצה שלה פרוסה ביותר משישים מדינות). Nanosynex הפכה לחברת סטארטאפ בשנת 2017, לאחר שגייסה מימון לפיתוח נוסף של הקונספט. החברה זכתה בפרסים, נכנסה ל”דרייב” – מאיץ חברות הסטארטאפ של הטכניון – וחתמה על הסכם רישוי סופי עם מוסד הטכניון למחקר ופיתוח.

המייסדות השותפות של Nanosynex, מישל היימן ודיאן אבנצור, בחרו בדרייב ובטכניון לאור המוניטין שיצא לו כמוסד של חדשנות והעברת טכנולוגיה. “שתינו אוהבות את מדעי החיים,” אומרת היימן. “חיפשנו הזדמנות בתחום זה והיינו נחושות בדעתנו להקים סטארטאפ שיענה על צורך משמעותי ויהפוך את העולם למקום בריא יותר. חיפשנו טכנולוגיות ב-T³ Book of Big Ideas והתחלנו בתהליך חיפוש וניתוח מעמיק של תגליות מובילות של הטכניון עם השותף האסטרטגי שלנו, Biosynex. כך הגענו למסקנה שמחקרה של פרופ’ לבנבנג יכול להוביל אותנו בדיוק למה שאנו מחפשים.”

 

“תהליך העברת הטכנולוגיה דורש מיומנויות משא ומתן ורצון טוב משני הצדדים,” אומרת היימן. “הקמנו את Nanosynex על סמך טכנולוגיה של הטכניון, העסקנו בוגרים של הטכניון כעובדים ואנו שואפות להפוך את Nanosynex לחלק חשוב במערכת האקולוגית האיכותית של הטכניון. Nanosynex סיימה זה עתה סבב גיוס הון בשלב ה-seed, וכעת היא מקדישה את כל מרצה לבניית אבטיפוס.”

 

רופאים, מהנדסים אדריכלים וסטארטאפיסטים מגיעים לספארי כדי לקבל השראה מהטבע. את תחום הביומימיקרי – פיתוח בהשראת הטבע – הקימה בספארי הדוקטורנטית מיכל טופז מהפקולטה לחינוך למדע וטכנולוגיה

חוט תפירה כירורגי שהומצא בהשראת קוצי הדורבן, מערכת מיזוג שפותחה על סמך המבנה של מושבות טרמיטים וחומר דוחה חרקים ומחסל חיידקים שבא לעולם בהשראת זיעת ההיפופוטם. כל אלה הם מוצרים אמיתיים שאותם מציגה בספארי הדוקטורנטית מיכל טופז. טופז היא חלק מקבוצת המחקר בחינוך סביבתי בהנחייתה של פרופ’ טלי טל מהפקולטה לחינוך למדע וטכנולוגיה.

ב-15 השנים האחרונות היא עובדת במחלקת החינוך של גן החיות “הספארי” ברמת גן. כשסיימה את לימודי התואר השני שלה בסוציולוגיה ואנתרופולוגיה באוניברסיטת תל אביב פנה אליה מנכ”ל הספארי לשעבר, יהודה בר, וסיפר לה על תחום מחקר חדש בשם ביומימיקרי. “לכי תקראי על זה,” הוא אמר, “ואולי נעשה עם זה משהו.”

טופז נענתה לאתגר וצללה לדבריה לעולם שלם של חשיבה המשלבת חדשנות ויזמות יחד עם שמירת טבע ומגוון מינים. “ביומימיקרי היא תפיסה אינטרדיסציפלינרית הרואה בטבע מקור בלתי נדלה לרעיונות יישומיים, לפיתוחים ולפתרונות לבעיות אנושיות בדרכים מקיימות. במקום לשאול איך אנחנו יכולים להשתמש בטבע אנחנו שואלים מה אנחנו יכולים ללמוד ממנו. אנחנו מחקים את הטבע, מקבלים השראה ממנגנונים, מבנים, תהליכים, עקרונות ביולוגיים ואקולוגיים, תוך כדי התפעלות עמוקה והבנה שיש לנו המון מה ללמוד ממנו. החשיבה הזו מספקת הצדקה נוספת משמעותית לשמירה על הטבע.”

על סמך למידה נרחבת ומעמיקה ייסדה טופז את תחום החינוך לביומימיקרי בספארי והפכה את המקום לגן החיות היחיד באירופה שעוסק בביומימיקרי. עם הידע ההולך ומצטבר, והניסיון הנוסף שצברה בהדרכה, החלה טופז  את המחקר לדוקטורט שעניינו בחינוך מדעי למבוגרים בגני חיות בתחום זה.

הפעילויות השונות – קורסים, השתלמויות וסדנאות – מתקיימות במרחבי גן החיות, מול חצרות בעלי החיים. באמצעות תצפיות מונחות, בניית משחקים להעשרת סביבתם של בעלי החיים ומפגשים בלתי אמצעיים עם בעלי החיים לומדים המשתתפים על חיות הבר, מיישמים חשיבה ביקורתית ויצירתית ומתנסים בחשיבה ביומימטית בהשראת בעלי החיים בגן החיות. כפי שאמרה אחת המשתתפות, “קל יותר לקבל השראה מלשון של ג’ירף אחרי ליקוק ממנו, כשמרגישים על היד את החספוס של הלשון, ולקבל השראה מחדק של פיל אחרי שמתכננים, בונים ומיישמים משחק המיועד לחדק. אנחנו מרוויחים למידה קרובה, חווייתית ומרגשת שגם תורמת להעשרת חייהם של בעלי החיים.”

תחום החינוך לביומימיקרי מביא לספארי קהל שונה מהרגיל. “מגיעים אלינו מבקרים שבאופן מסורתי לא מגיעים בדרך כלל ללמוד בגן חיות. אנשי מקצוע מתחומים מגוונים ולא צפויים בהקשר הזה, למשל רפואה ואווירונוטיקה, וכמובן גם נוער. מה הקשר לאווירונוטיקה? לדוגמה, מהנדס שחיפש דרכים להפחית את משקל כנפי המטוס. מומחים בהנדסה ביו-רפואית שביקשו ללמוד על מבנה המשושים בכוורת ובשריון הצב – מבנים שעשויים להועיל בפיתוח סטנטים לחולי לב. בפעילויות השונות אנחנו מציגים טכנולוגיות מתחומים מגוונים, לדוגמה חוט תפירה כירורגי שפותח בהשראת קוצי הדורבן (רפואה), מבנה קניון שממזג את עצמו בהשראת תל טרמיטים (אדריכלות), וכמובן הנחש הרובוטי שפותח בטכניון במעבדתו של פרופ’ אלון וולף לשימושים רפואיים ולמשימות חילוץ והצלה. את הפיתוחים הביומימטיים אנחנו מציגים בהקשרם למדע בחיי היום יום, למשל מקל נחייה שפותח בהשראת סונר העטלף, או חומר אנטי-בקטריאלי ודוחה חרקים בהשראת זיעת ההיפופוטם. אפילו הסקוטש, (ולקרו), המשמש את כולנו, נולד כפיתוח ביומימטי בהשראת קוצים של צמחים. אנחנו משתמשים ברב-תחומיות של ביומימיקרי כדי לקרב את האדם לטבע ובעיקר לבעלי חיים.”

במחקרה בודקת טופז את התפוקות של פעילויות בנושא ביומימיקרי בגן החיות. “מה שכל משתתף ייקח מקורס ביומימיקרי תלוי ברקע שלו וב’אינטרסים’ שלו. רופא ואדריכל, סטרטאפיסט ופיזיותרפיסט – כל אחד ייקח משהו אחר. חלק יתמקדו בנושאים מדעיים או הטכנולוגיים, אחרים בחשיבה הסביבתית העומדת מאחורי הפיתוחים, ויש שיתעניינו בנושאים חברתיים שנלווים לשני אלו. יש חשיבות להיסטוריה האישית של המשתתפים, לסקרנות, לעניין, לידע המוקדם אתו הם מגיעים. כמו מחקרים אחרים בקבוצתה של פרופ’ טלי טל, המתמקדים בלמידה מחוץ לכותלי הכיתה ובית הספר, המחקר בוחן היבטים שונים של למידה בקרב מבוגרים בתנאי למידה ייחודיים בגן החיות ותורם להבנה טובה של מאפייני למידת מדעים, בסביבה לא פורמלית, בקרב מבוגרים. נושא שנחקר מעט בעולם בפני עצמו. בנוסף, תכניות חינוך בתחום ביומימיקרי, ובמיוחד במרחב הבלתי פורמלי של גן החיות, מציעות גישה חדשנית בחינוך הסביבתי. תכניות דומות יכולות למשוך בעלי עניין בתחומי הנדסה ועיצוב, קהל שאינו הקהל המסורתי.”

״אני לא מבינה הרבה בטכנולוגיה, אבל ברור לי שטכנולוגיה היא העתיד – וחובה עלינו לשלב בו יותר נשים״.” כך אמרה רוזלין אוגוסט, הרוח החיה מאחורי פרויקט Tech Women, למאות תלמידות התיכון המצטיינות שהגיעו לאירוע בחודש נובמבר. “אתן העתיד ואתן מוכשרות ומבריקות, אז תאמינו בעצמכן, תעשו את מה שאתן אוהבות ותאהבו את מה שאתן עושות.”

ב-Tech Women 2018 השתתפו כ-800 תלמידות תיכון מצטיינות מכל רחבי הארץ. האירוע נערך באדיבות הקרן להעצמת בנות ע״ש רוזלין אוגוסט ונועד לעודד תלמידות מצטיינות לבחור בלימודים אקדמיים במדע, בטכנולוגיה, בהנדסה ובמתמטיקה. בדברי הפתיחה אמרה דיקנית הפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון פרופ׳ מרסל מחלוף: “כל חיי אני נדרשת להוכיח את עצמי, וכשאני האישה היחידה בחדר זה רק מדרבן אותי יותר. נשים הן העתיד, ואני מעודדת כל אחת ואחת מכן לבוא לטכניון. אתן טובות ומוכשרות מספיק כדי להצליח ולא זקוקות לאפליה מתקנת.”

ד״ר אפרת סבח, שסיימה דוקטורט בפקולטה לפיזיקה, אמרה לתלמידות: “כשאמרתי שאני רוצה ללמוד פיזיקה אמרו לי שאהיה בת יחידה בין בנים, אבל לא חששתי – תמיד שאלתי שאלות ותמיד קיבלתי לגיטימציה לשאלות האלה. בדוקטורט שלי באסטרופיזיקה הייתי האישה היחידה בקבוצת המחקר, אבל מעולם לא הרגשתי שאני לא שווה לאחרים.”

“כשאתן חושבות על מהנדסי חשמל אתן לא מדמיינות אותי, אבל הינה אני – אישה ודוקטורית בפקולטה להנדסת חשמל ע״ש ויטרבי,” אמרה ד״ר עדי חנוכה מהפקולטה להנדסת חשמל. “במסגרת לימודי הדוקטורט נסעתי להשתלם באוניברסיטת סטנפורד. האנשים ב‎קבוצת המחקר שאליה הצטרפתי הופתעו לגלות שאני בת ולא בן, ומישהו מהם הוסיף שבנות לא אמורות ללמוד הנדסת חשמל אלא כלכלה ופסיכולוגיה. לכן אני מאמינה שצריך לחנך לא רק את הבנות ולומר להן שהן יכולות להגשים חלומות – אלא גם את הבנים שסביבנו. שיבינו שאנחנו לא נופלות מהם בכישורים וביכולות.”

 

רוזלין אוגוסט נולדה בווירג׳יניה, בעיירה בת 25 אלף תושבים, למשפחה של יהודים שהיגרו מאירופה. “כמו מהגרים יהודים רבים אחרים גם המשפחה שלי עסקה במסחר,” היא מספרת. “אבא של אבא שלי, אברהם לוי, היה שען ותכשיטן, ומשפחתה של אימי מכרה שמאטעס. למשפחה המורחבת שלנו היו חנויות לנעלים, לתכשיטים ולבגדים, וכילדה קטנה הורשיתי להסתובב רק בחנויות האלה אבל לא ממש הקפדתי על זה. כדי שאהיה עסוקה ההורים שלחו אותי להרבה חוגים – מחול, סטפס, התעמלות, מעודדות ספורט – ובין חוג לחוג הייתי מגיעה לחנויות המשפחתיות ולומדת איך מתנהלים עסקים. כך התפתח בי הרצון להיכנס לעולם המסחר בעצמי.”

כשסיים אחיה הבכור את התיכון הוא הודיע לאביהם, ראלף לוי, כי לא יחזור לעסק ובכוונתו ללמוד משפטים ״כדי להיות מוכן לחיים בעולם משתנה.”

“אבל מה יהיה עם העסק שלנו?” שאל האב.

“אל תדאג אבא, אני אדאג לחנויות,” אמרה רוזלין בת התשע, אבל התגובה שלו הייתה תקיפה וברורה; בעסקי התכשיטים נסגרות העסקאות בלחיצת יד, וגברים מסוימים לא ילחצו את ידה של אישה.

“שם נולד הרצון שלי לפתח קריירה משמעותית ולסייע לנשים אחרות,” היא אומרת. “אלה היו שנות ה-60, ולא פעם אמרו לי שלא אוכל לעסוק בעבודה רצינית כי ההריונות וגידול הילדים יפריעו לי.״

אחרי התיכון היא יצאה ללימודי אמנות באיטליה, ולאחר מכן השלימה לימודי מנהל עסקים בארצות הברית. היא נישאה, עבדה בהוראה בבית ספר יסודי והמשיכה לחלום על עסקים, אבל ב-1970 נולדה בתה הבכורה ואחריה בן. “הולדת הילדים הייתה הגשמת חלום, אבל סירבתי לוותר על החלום העסקי שלי, שהשתלב עם הרעיון של שחרור האישה שהתפתח באותם ימים.”

היא ובעלה חזרו לווירג׳יניה. “אמרתי לאבא שלי שאני רוצה לעשות משהו מיוחד, לא סתם מסחר בתכשיטים. החשיפה שלי לאומנות ולתולדות האומנות העניקה לי עניין מיוחד בעתיקות ובעיזבונות. אני אוהבת חפצי יד שנייה ומתפעלת מההיסטוריה שלהם, ומכאן צמחה ההתמחות שלי בתכשיטים עתיקים.”

כאישה בעסקי גברים היא ידעה שעליה להצטיין יותר מן הרגיל, ולכן יצאה ללימודי תואר במכון האמריקאי לגמולוגיה (אבני חן). מהלימודים, הכישרון והשאפתנות צמחה אימפריית Diamond And Jewelry Exchange – חברה מצליחה לסחר בתכשיטים ובחפצים אחרים – שהעשירה את רוזלין אוגוסט והקנתה לה משאבים למימוש חלומה הבא: קידום נשים. “איך הצלחתי כל כך בעסקים? הרבה בזכות מה שאבי לימד אותי: בעסקי התכשיטים אין לך כלום מלבד שמך הטוב. לכן הקפדתי להיות הגונה, להרוויח סכום הגיוני ולא מוגזם על כל עסקה. לזכור שאם העסקה תשתלם גם ללקוח, הוא יחזור.”

דרך חברתה ננסי ארונסון היא נחשפה לפני כעשור ל-ATS, אגודת ידידי הטכניון בארצות הברית, ולטכניון עצמו. בהמשך היא פגשה סטודנטים וחברי סגל ובהם חברת סגל שאמרה לה: “הטכניון הוא מקום נפלא, אבל הוא חייב להגדיל את מספר חברות הסגל.”

“ואז הבנתי שהינה נקרתה לי ההזדמנות,” היא אומרת. “כבר קודם ידעתי שעתיד העולם טמון בטכנולוגיה, וכאן הזדמן לי לחבר את ההבנה הזאת עם השאיפה שלי לתמוך בנשים. וממילא צריך לבחור איפה אתה מניח את ליבך ואת כספך, ואני בחרתי בטכניון.”

כך נולדה הקרן להעצמת נשים צעירות ע״ש רוזלין אוגוסט התומכת בין השאר בכנס התלמידות השנתי. “הפרויקט הזה מרגש אותי כבר מתחילתו, ואני כמובן עוקבת אחריו, אבל השנה זו הפעם הראשונה שאני כאן באירוע, ועוד עם נכדתי הבכורה לורן חפץ, וזאת תחושה אחרת לגמרי. לדעת שהתרומה שלי משנה חיים של אנשים, של נשים ליתר דיוק, זאת הרגשה מדהימה. לפגוש את הבנות המוכשרות האלה, שעוד יגיעו רחוק, ולדעת שהיה לי חלק כלשהו בחשיפתן לטכניון – בכך אני בעצם מקיימת את המסר שאני מביאה לכן: אני עושה מה שאני אוהבת ואוהבת מה שאני עושה.”

 

הדוקטורנטית לימור ארבל-גנון מהטכניון זכתה במקום הראשון בתחרות הפוסטרים בכנס האגודה הישראלית לפיזיולוגיה ופרמקולוגיה (ISPP). הכנס נערך בירושלים ב-14 בפברואר.

ארבל-גנון השלימה תואר ראשון בפקולטה להנדסה ביו-רפואית בטכניון וכיום היא לומדת לדוקטורט במסלול ישיר בפקולטה, בהנחייתה של פרופ’-משנה יעל יניב. המחקר שהציגה בכנס מתמקד בהשפעה של עומס מכני על קצב הלב – השפעה העלולה להוביל למצבים רפואיים מסוכנים.

קצב הלב נקבע על ידי גורמים במוח ובלב עצמו. בלב אחראית לכך רקמת הקוצב הלבבית (SA node), השולטת בהתכווצות שריר הלב באמצעות גירויים חשמליים. ליקויים ברקמה זו עלולים להוביל לאותם מצבים מסכני חיים, האחראים ליותר מ-40% ממקרי המוות הפתאומיים.

ארבל-גנון פיתחה מערכת חדשנית המאפשרת מדידה של קצב הפעימות ברקמת קוצב של עכבר בזמן מתיחתה של הרקמה. היא גילתה כי מתיחה של הרקמה הובילה לעלייה בקצב הפעימות ולירידה בשונות הקצב סביב הממוצע. כדי להבין את המנגנונים הפנימיים המקשרים בין העומס המכני (מתיחה) לתפקוד הרקמה היא בנתה מודל מתמטי שמדמה את השפעת המתיחה על תאי הקוצב מחולי לב. הסימולציה הראתה כי בשעה ששינויים בריכוז הסידן ותהליכי זירחון תוך-תאיים מגבירים את קצב הפעימות ברקמת קוצב בריאה, אותם שינויים יוצרים הפרעת קצב בתאים של חולי לב. המודלים התיאורטיים שהיא פיתחה מאפשרים לנבא את השפעתם של מוטציות וגירויים חיצוניים על פרמטרים בתא אשר אינם ניתנים למדידה בצורה אמפירית, ולכן עשויים להוביל לפיתוח טיפולים חדשים לבעיה זו.

המחקר ממומן על ידי משרד המדע ומתבצע בשיתוף פעולה עם מעבדה בראשותה של פרופ’ אנה מריה גומז בפריז. במסגרת שיתוף הפעולה ביקרה לימור במעבדה בפריז ואירחה סטודנטים למטרת השתלמות מקצועית וביצוע ניסויים משותפים.