קטגוריה: Uncategorized

חוקרים מהטכניון ומהקריה הרפואית רמב”ם זכו בפרס החדשנות בתחרות בינלאומית. הפרויקט שהציגו: רובוט ייעודי לטיפול בגידולים במוח

 

חוקרים מהטכניון ומהמרכז הרפואי רמב”ם זכו בפרס החדשנות במסגרת Surgical Robotic Challenge 2016. בתחרות, שהתקיימה בלונדון, התמודדו 12 צוותים מרחבי העולם.

הפיתוח של צוות טכניון-רמב”ם הוא רובוט לניתוח מוח זעיר-פולשני, שייעודו הסרת גידולים סרטניים במוח שגודלם עד 6 ס”מ. הרובוט פועל דרך חור קטן בגולגולת באמצעות הקרנת לייזר ושאיבת הגידול. זאת תוך שימוש בטכנולוגיות מקוריות של מנגנון מחטים, זיהוי הגידול בזמן אמת וטיפול ברקמה הסרטנית.

הרובוט פותח במסגרת המחקר של הדוקטורנטית הדס זיסו בטכניון בהנחייתם של פרופ’ משה שהם, ראש המעבדה לרובוטיקה רפואית בפקולטה להנדסת מכונות, ופרופ’ מנשה זערור, חבר סגל בפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט וראש מחלקת נוירוכירורגיה במרכז הרפואי רמב”ם.

המחט הכפולה

ההתקן החודר הוא מעין מחט כפולה: מחט חיצונית קשיחה ומחט פנימית גמישה למחצה. המחט החיצונית אחראית לתנועה הסיבובית ולתנועה האנכית לתוך הגידול, ואילו המחט הפנימית מסוגלת לנוע הצידה. כך מושגות למעשה שלוש דרגות חופש.

“בפרויקט הזה ישנם המון אתגרים,” אומרת זיסו. “מלבד אתגר המזעור של כלי הזיהוי והטיפול נדרשנו לאפשר מעבר של פנייה חדה לצורך מזעור המחט החיצונית. לשם כך פיתחנו מחט פנימית שהיא גמישה מספיק כדי להתכופף ביציאה מהמחט החיצונית, אך גם חזקה מספיק כדי להוביל את כלי האיבחון והטיפול אל הגידול במדויק תוך עמידה בעומסים הפועלים עליה. המנגנון שפיתחנו מבוסס על שרשרת של חרוזים מגנטיים זעירים (המחט הפנימית), סיבי קבלר (חומר מרוכב) המושכים את המנגנון פנימה, חוליות נירוסטה המחזיקות את הסיבים האופטיים ואת צינור השאיבה, ועטיפת פוליאוריתן.”

מהלך הטיפול הרובוטי כולל כמה שלבים מקדימים. ראשית, לקראת הניתוח מבוצעות סריקות MRI, ועל גבי הסריקות מכין הרופא את תוכנית הטיפול. שנית, שעות ספורות לפני הניתוח שותה המטופל חומר פלואורוסנטי המסמן במהלך הניתוח את מיקום הגידול, כך שהרובוט יסתמך הן על הסריקות המוקדמות והן על המורפולוגיה של הגידול בזמן אמת.

אלומת לייזר ממוקדת

בזמן הניתוח מוקרן לאזור הגידול אור אולטרה-סגול (UV), הגורם לפליטת אור אדום מהחומר הפלורוסנטי. האור האדום מאפשר זיהוי מדויק, בזמן אמת, של הרקמה הסרטנית. על סמך המידע המתקבל ממנגנון זה מופעלת אלומת לייזר דקה, המוקרנת מקצהו של סיב אופטי על תאי הגידול מטווח קצר (1 מ”מ) ומנדפת את הרקמה. במהלך הטיפול נבדקת הרקמה ללא הרף כדי למנוע פגיעה ברקמות בריאות.

הדס זיסו השלימה תואר ראשון ושני בפקולטה להנדסה ביורפואית בטכניון. עבודת המגיסטר שלה, בהנחיית פרופ’ איתן קימל, עסקה בטיפול בגידולים סרטניים באמצעות אולטראסאונד ומיקרו-בועיות. בתום לימודי התואר השני עבדה ב”אינסייטק” ובחברות נוספות בתחום ההנדסה הביורפואית ולפני ארבע שנים החלה את הדוקטורט בהנחייתם של פרופ’ שהם ופרופ’ זערור.

הרובוט מעוגן בפטנט שעליו חתומים שלושת החוקרים וכן פרופ’-משנה דוד זרוק, שעבד על הפרויקט בשלביו המוקדמים במסגרת הדוקטורט שלו בטכניון. שתי חברות ישראליות מעורבות בתהליך הפיתוח: Prizmatix שבנתה את מערכת הזיהוי האופטית וסיון (Civan) שבנתה את מערכת הלייזר. בתחרות עצמה השתתפו הדס זיסו ורומן שמסוטדינוב, מהנדס אלקטרוניקה השותף בפרויקט, שהדגימו את פעולתו של הרובוט בפני חבר השופטים.

לאתר התחרות: http://www.roboticsweek.uk/surgicalrobotchallenge.htm

 

 

 

 

טכנולוגיה שפותחה בטכניון עשויה להחליף את שבבי הסיליקון בעולם האלקטרוניקה. הפיתוח מתפרסם בכתב העת Nature Communications

מאז גילוין מעוררות CNTs (צינוריות פחמן זעירות) עניין רב בקהילה המדעית בשל תכונותיהן הייחודיות בהיבטים כגון הולכה חשמלית, אופטיקה, חוֹם, תכונות מכניות ורגישות לחומרים כימיים. צינוריות אלה נחשבות לרכיב משמעותי באלקטרוניקת העתיד. לאחרונה הוצג מחשב שלם המבוסס עליהן, ויתכן שבעתיד יוכלו להחליף את שבב הסיליקון כאבן הבניין של האלקטרוניקה.

אחד האתגרים הגדולים בדרך ליישומן של CNTs קשור בצורך לייצרן במיקומים ספציפיים על גבי מצע חלק, בתנאים שיובילו להיווצרותו של מעגל חשמלי סביבן. מאמר המתפרסם בכתב העת Nature Communications מציג פריצת דרך בעניין זה, שהושגה במעבדתו של פרופ’ יובל יעיש מהפקולטה להנדסת חשמל על שם ויטרבי ומהמרכז לננואלקטרוניקה על שם זיסאפל בטכניון. הטכנולוגיה שפיתח פרופ’ יעיש המייצרת את התנאים האמורים ויתר על כן, מאפשרת גם לחקור את התכונות הדינמיות של צינוריות הפחמן לרבות תאוצה, תהודה (רטט) ומעבר מרכּוּת לקושי.

אחד המכשולים המשמעותיים אם לא המשמעותי ביותר הוא הקושי בלמצוא או למקם צינורית שהקוטר שלה מספר ננומטרים (פי 100,000 קטן משערה). יחד עם המסטרנט גלעד זאבי והדוקטורנט מיכאל שלפמן פיתח פרופ’ יעיש טכנולוגיה מהירה, פשוטה, גמישה ולא פולשנית להדמיה אופטית של צינוריות הפחמן. החוקרים מתייחסים לצינוריות האמורות כאל פגם כימי ופיזיקלי על גבי המצע האחיד והחלק. פגם זה משמש כמצע להתגבשות וגדילה של ננו-גבישים אורגניים גדולים יותר, שאותם אפשר לראות ולחקור במיקרוסקופ אופטי שגרתי (בניגוד ל-CNTs, הקטנות מדי). מאחר שהננו-גבישים אינם נקשרים לצינוריות, אפשר לאדותם לאחר מכן ולהשאיר את המשטח חלק, בלי לפגוע בתכונותיהן החשמליות והמכניות של צינוריות הפחמן.

“המעגל המשולב, הצ’יפ, הוא פריצת הדרך הגדולה ביותר באלקטרוניקה עד כה”, מסביר פרופ’ יעיש, “ואנחנו מאמינים כי השיטה שפיתחנו תהווה פלטפורמה ישימה לשילוב ננו-אלקטרוניקה בטכנולוגיות סיליקון ואולי אף להחלפתן של טכנולוגיות אלה באלקטרוניקה מולקולרית. CNT היא אבן בניין מדהימה וחזקה מאוד, בעלת תכונות חשמליות, מכניות ואופטיות מופלאות. חלקן מוליכות וחלקן מוליכות-למחצה, ולכן הן נחשבות לתחליף עתידי לסיליקון. התשתית הייחודית שבחדרים הנקיים של מרכז הננואלקטרוניקה בטכניון שבראשותו של פרופ’ ניר טסלר מאפשרת לנו לא רק להדגים את העיקרון אלא גם לייצר התקנים מהשורה הראשונה בעולם”.

לדברי פרופ’ יעיש, השיטות הקיימות כיום לייצור CNT לוקות באיטיות רבה, בעלות גבוהה ובאי דיוק בתוצר – וככלל אינן ישימות לתעשייה. “הגישה שלנו הפוכה מהמקובל. אנחנו מגדלים את ה- CNTs בצורה ישרה, ובעזרת הגבישים האורגניים שמצפים את הצינוריות ניתן לראות אותן במיקרוסקופ בצורה מהירה מאד. לאחר מכן תוכנת מחשב לזיהוי תמונה מוצאת במדויק את מיקום הצינוריות ומתכננת בצורה אוטומטית את המעגל החשמלי האופטימלי ואז ניתן לייצר את ההתקן (הטרנזיסטור). זו האסטרטגיה. היעד הוא שילוב של ננו צינוריות במעגל משולב של רכיבים אלקטרוניים ממוזערים, בעיקר טרנזיסטורים על גבי שבב יחיד (VLSI), שעשויים כאמור להחליף את אלקטרוניקת הסיליקון.”

פרופ’ יובל יעיש למד באוניברסיטת תל אביב וסיים בהצטיינות תואר ראשון ושני בפיסיקה. את הדוקטורט – בפיסיקה ניסיונית של חומר מעובה – השלים אצל פרופסור אורי סיון בטכניון. את הפוסט-דוקטורט בתחום של אלקטרוניקה מולקולרית עשה באוניברסיטת קורנל בארה”ב.

למאמר המלא לחצו כאן

 

 

פאנל אסטרונאוטים בינלאומי

יום שני, 18 ביולי, בשעה 19:30 – אודיטוריום צ’רצ’יל, הטכניון

 

משתתפי הפאנל:

ג‘ף הופמן, אסטרונאוט של נאסא משימות  STS-51D, STS-35, STS-46, STS-61, STS-75

ג‘סיקה מאייר, אסטרונאוטית של נאסא, מחזור 2013, בוגרת ISU

פאולו נספולי, אסטרונאוט בסוכנות החלל האירופית, כבר שהה בעבר בתחנת החלל הבינלאומית ובחודש מרץ 2017 ישוב לשם במסגרת משימה 52/53.

מנחה הדיון : ג’ון קונלי, ראש תכנית לימודי החלל הבינלאומית (SSP) ובכיר ב-NASA .

פאנל האסטרונאוטים הבינלאומי הוא נקודת שיא בכל תכנית של אוניברסיטת החלל הבינלאומית. משתתפי אוניברסיטת החלל הבינלאומית והציבור יקבלו הזדמנות לשוחח עם קבוצה יוצאת דופן של אסטרונאוטים מרחבי העולם. המייצגים יותר משלושים שנות ניסיון בינלאומי של טיסה לחלל ומכשירים למשימות חלל עתידיות. לחברי הפאנל במצטבר יחד יותר משלוש שנות ניסיון בחלל, ואף בוגרת אוניברסיטת החלל, שנבחרה לאחרונה על ידי נאסא לשמש כאסטרונאוטית.

 

להרשמה לאירוע: https://goo.gl/5avEFn

לצפייה ישירה: http://goo.gl/5DaJzK

 

לרשימת האירועים המלאה: http://goo.gl/zKzgI2

רכב הפורמולה הרביעי של הטכניון נחשף לאחרונה בתערוכת פרויקטי התכן של הפקולטה להנדסת מכונות. בפרויקט, בהובלתו של ראש הקבוצה הסטודנט יבגני גיא, משתתפים 40 סטודנטים מפקולטות שונות בטכניון. 32 מהם יטוסו בתחילת אוגוסט לשתי תחרויות בינלאומיות באירופה עם הרכב המשופר, שכבר עבר 800 קילומטרים של הרצה. יבגני גיא, שהוביל את הפרויקט, יפרוש לטובת לימודי תואר שני בפקולטה ומעביר את המפתחות לסטודנט דוד דיסקין, אף הוא מהפקולטה להנדסת מכונות.

בעבודה על רכב הפורמולה השתתפו השנה סטודנטים מ-7 פקולטות שונות בטכניון, חלקם ותיקים בפרויקט ולחלקם זו הפעם הראשונה. “התחלנו לפני עשרה חודשים מרעיון וסקיצות,” אמר יבגני, “המשכנו עם פתרונות יצירתיים, אתגרים גדולים, ויכוחים וניסויים לתוך הלילה – ולאט לאט ראינו איך הרכב הזה קורם עור וגידים, או במינוח שלנו: שלדה וחיפויים. הרעיון הוביל לתכנון, שכלל את תכן כלי העבודה ששימשו אותנו, ובסופו של דבר הגענו לנסיעה ולאימונים לנהגים. בדרך למדנו המון דברים, ובעיקר למדנו שבהנדסה אין פתרונות קסם.”

יום ראשון, 17 ביולי בשעה 19:30 – אודיטוריום צ’רצ’יל, הטכניון

מרצה: ג‘ון לוגסדון, חבר סגל אוניברסיטת החלל הבינלאומית

 

ההחלטה שקיבל נשיא ארצות הברית, ג’ון קנדי, בשנת 1961 לשלוח אסטרונאוטים לירח “לפני תום העשור” היתה ועודנה ההכרעה הדרמטית ביותר בהיסטוריית החלל. ב-20 ביולי 1969 פסע ניל ארמסטרונג “צעד קטן לאדם, צעד גדול לאנושות”. הצלחת משימת אפולו 11 הגשימה את היעד שהציב נשיא ארצות הברית, אולם גם העלתה את השאלה “מה עושים עכשיו, לאחר הנחיתה על הירח?”. ריצ’רד מ. ניקסון נדרש לענות על שאלה זו, ותשובתו שינתה את תכנית החלל האמריקאית מאז ועד היום.
ג’ון לוגסדון, מחבר הספרים  “John F. Kennedy and the Race to the Moon ” שיצא לאור בשנת 2010

ו-” Richard Nixon and the American Space Program After Apollo?:” שיצא לאור בשנת 2015, ידון בסיבות שהובילו להחלטתו של הנשיא קנדי והצעדים שנקט כדי להפוך את ההחלטה לתכנית אפולו המצליחה. הוא ישוחח על שיקוליו של הנשיא ריצ’רד ניקסון לסיים את תכנית אפולו ולשנות את מסלולה של תכנית החלל האמריקאית.

להרשמה לאירוע: https://goo.gl/P04J0R

לצפייה ישירה: http://goo.gl/5DaJzK

 

לרשימת האירועים המלאה: http://goo.gl/B1fAZo

הרצאה מיוחדת – טלסקופ החלל האבל: רבע מאה של מדע

יום רביעי, 13 ביולי בשעה 19:30 – אודיטוריום צ’רצ’יל, הטכניון

מרצה: ג’ף הופמן, אסטרופיזיקאי ואסטרונאוט של נאסא. משמש כפרופסור לאוירונוטיקה וחלל ב-MIT

מאז שיגורו, הפך טלסקופ החלל האבל לאחת ממשימות החלל האהובות ויוצאות הדופן  והעניק כמה מהתמונות הבלתי נשכחות של היקום. אולם הטלסקופ לא היה הצלחה מידית ולולא עבודתו של צוות STS-61, שכלל את ג’פרי הופמן, פרויקט האבל היה עלול להסתיים כאסון מדעי. ד”ר הופמן יעלה זיכרונות ממשימותיו במעבורת החלל ומניסיונו כ”איש תיקונים” של טלסקופ חלל, וכיצד תיקונים אלו הפכו את הטלסקופ לאחד ממכשירי המדע המופלאים שנבנו אי פעם.

 

להרשמה לאירוע:

https://goo.gl/k2W9aX

לצפייה ישירה:

http://goo.gl/5DaJzK

היום זה קורה!

אוניברסיטת החלל הבינלאומית מגיעה לראשונה לישראל ואתם מוזמנים לצפות בטקס הפתיחה שיתקיים הערב באולם רפפורט, חיפה.

השידור הישיר יתחיל בשעה 18:30

לצפייה ישירה הקליקו: http://goo.gl/5DaJzK

לאירועים נוספים במסגרת אוניברסיטת החלל הקליקו: /?p=19655

שיטה שפותחה בשיתוף חוקרים בטכניון צפויה לחולל שיפור דרמטי בכושר ההפרדה של טלסקופים

כתב העת Optics Letters מבשר על פיתוח חדש העשוי לשפר משמעותית את כושר ההפרדה של טלסקופים. המחקר נערך על ידי ד”ר אגלה קלרר מאוניברסיטת קיימברידג’ (בריטניה) ופרופ’ ארז ריבק מהפקולטה לפיזיקה בטכניון.

כושר ההפרדה (רזולוציה) של טלסקופים, כלומר רמת החדות של התמונה המתקבלת בהם, מוגבל בין השאר על ידי כושר ההפרדה הזוויתי: הזווית הקטנה ביותר בין שני עצמים נצפים שבה הם עדיין נראים נפרדים (ולא כעצם אחד).

כושר ההפרדה הזוויתי, מצדו, נקבע על ידי תופעת העקיפה: גלי האור האור “מתעקמים” סביב מכשולים הנקרים בדרכם – שולי הטלסקופ במקרה זה – והאור חודר לאזור שבו אמור היה להיות צל. תופעה זו גורמת לכך שהעצם הנצפה (כוכב, למשל) לא ייראה לנו כנקודה “נקייה” אלא כמערכת של טבעות, ושני עצמים קרובים ייראו לנו כשתי מערכות-טבעות ה”עולות” זו על זו. במילים אחרות, לא נוכל להבדיל בין שני העצמים.

אחת הדרכים להפחתת העקיפה – כלומר לשיפור ההפרדה הזוויתית – היא הגדלת היחס שבין אורך הגל לקוטר העדשה. כאשר מדובר במיקרוסקופ ניתן לעשות זאת על ידי הקטנת אורך הגל של האור המלאכותי המוקרן; באסטרונומיה, בה אנו מתבססים על האור הטבעי שאינו בשליטתנו, ולכן הפתרון המתבקש הוא הגדלת קוטר העדשה. ואכן, הטלסקופים העצומים הנבנים בעשורים האחרונים מספקים כושר הפרדה זוויתי גבוה מאוד. בטלסקופים בגודל בינוני, לעומת זאת, בעיית ההפרדה הזוויתית עדיין משמעותית מאוד.

החדשות הטובות בעניין זה מתפרסמות כאמור בכתב העת Optics Letters, הרואה אור במסגרת האגודה האופטית האמריקאית. הטכנולוגיה שפיתחו החוקרים בקיימברידג’ ובטכניון מאפשרת הפרדה זוויתית גבוהה גם בטלסקופים בגודל בינוני, וזאת באמצעות “מעקף של גבול העקיפה”.

השיטה שמציעים שני החוקרים מבוססת על הגברת פוטונים: מעבר לעדשת הטלסקופ מוצב מַגְבֵּר, שהוא תווך המכיל אטומים. כאשר פוטון אסטרונומי מגיע מהכוכב ועובר את עדשת הטלסקופ הוא פוגע באחד האטומים האלה וגורם לו לשחרר מספר רב של פוטונים (פוטונים מאולצים). גם פוטונים אלה כפופים לתופעת העקיפה, אולם מאחר שהם “באים בכמויות גדולות” אפשר לשחזר, על פי פגיעתם בגלאי ועל סמך חישובים מתמטיים וסטטיסטיים, את זווית הפגיעה של הפוטון המקורי (האסטרונומי) בעדשה. זאת בניגוד לחישוב ישיר המתבסס על הפוטון המקורי בלבד (בהעדר מגבר). השיטה החדשנית מגבירה את כושר ההפרדה הזוויתי של הטלסקופ פי 10 – וזאת בלי להגדיל את העדשה.

הרתיעה הקיימת משימוש בהגברת פוטונים נובעת מכך שהפליטה המאולצת מלוּוה גם בפליטה ספונטנית המגבירה את הרעש במערכת (כלומר מקטינה את כושר ההפרדה). לכן מציעים קלרר וריבק לנקוט בשיטה החדשה רק בהתפרצויות פוטונים גדולות במיוחד ולא בהתפרצויות קטנות, שבהן הרעש היחסי רב.

שני החוקרים מציינים כי “אחד החסרונות האפשריים של השיטה המוצעת הוא אובדן הרגישות בתמונות המופקות, אולם זהו מחיר ראוי תמורת הקפיצה הדרמטית ברמת ההפרדה הזוויתית. יתר על כן, על אובדן הרגישות אפשר להתגבר חלקית באמצעות הגדלת זמני החשיפה, כלומר הארכת זמן התצפית.”
פרופ’ קלרר, שאחד ממחקריה האחרונים הוביל לגילוי כוכבי לכת הדומים לכדור הארץ במרחק 39 שנות אור מכדור הארץ, אומרת כי “אף שכוכבי לכת אלה קרובים אלינו במונחים אסטרונומיים יהיה קשה מאוד לבנות טלסקופים גדולים מספיק כדי לראותם. מכאן חשיבותה של התגלית המתפרסמת כעת.”

למאמר המלא לחצו כאן

רובוט המשגיח על המשתמש תוך ניטור משתנים רפואיים שונים והעברת המידע לענן; כלי תת-ימי אוטונומי זעיר המיועד למגוון משימות מחקר תת-ימיות; כלי רכב חקלאי המשלב את יתרונות הטרקטור (התאמה לעבודה חקלאית) עם יתרונות הטרקטורון (מהירות ונוחות); וכף רגל רובוטית המאפשרת לחקור את מנגנון ההליכה האנושי, מנטרת את המפרקים הסובלים מעומס יתר ומסייעת למשתמש לשפר את הליכתו. אלו רק ארבעה מתוך עשרות הפרויקטים שהוצגו בתערוכת פרויקטי תכן 2016 של הפקולטה להנדסת מכונות בטכניון. פעילות מוצלחת זו המבוצעת במסגרת הקורס ‘תכן מוצר חדש’, צוברת תאוצה משנת 2010, חצתה השנה את קו ביצוע 100 הפרויקטים עם התעשייה, ודוחפת משנה לשנה את גבולות המעטפת.

בתערוכה הוצגו כבכל שנה פרויקטים מרתקים שכולם פרי שיתוף פעולה בין הפקולטה לחברות מובילות בתעשייה. כל הפרויקטים תוכננו ונבנו ע”י סטודנטים שנה ד’ מהפקולטה להנדסת מכונות בטכניון, ורובם המכריע בוצע במסגרת הקורס ‘תכן מוצר חדש’ אותו מוביל מראשיתו ד”ר חגי במברגר, תחת הנחייתו של פרופ’ ראובן כ”ץ, ראש מגמת תכן, ייצור ותיב”ם בפקולטה. צוותי הסטודנטים מונחים בעבודתם ע”י צוות מובחר של מנחים מומחים מן התעשייה: אברהם גרינבלט, ד”ר יורם קירזון, ד”ר ארנון גילן, גיורא גורלי, ד”ר יהודה רוזנברג, שחר מיליס, שלמה נזר, דובי צוק, ד”ר צבי פרוכטר, ד”ר לאוניד טרטקובסקי, ד”ר אבנר רונן, נמרוד מלר, גרגורי קוגן, דוד נמרי, נחום אורלב, ד”ר עמוס מזרח, כפיר כהן, ד”ר חגי במברגר ופרופ’ ראובן כץ. בין החברות בעבורן בנו הסטודנטים את המוצרים השנה: רפאל, התעשייה האווירית, אלביט מערכות, DUMA, ישקר, ניסקו, יוניליוור, טמבור, סגל בייקס ואורביט.

במסגרת התערוכה הוענקו כבכל שנה פרסי המשנה הבכיר לנשיא הטכניון לשלושה פרויקטים מצטיינים. במקום הראשון זכו שני מתקנים שפיתחו הסטודנטים נתנאל קדוש, רם ברנשטיין ואנטון גריצקביץ’ עבור מפעל ‘ניסקו’. המפעל, המייצר בין השאר שקעי חשמל, מעסיק עובדים בעלי מוגבלויות הנאלצים כיום לבצע באופן ידני את ההרכבה ואת כיפוף חוטי החשמל בשקע. שני המתקנים שפיתחו הסטודנטים – מכונה חשמלית לכיפוף חוטים ומכבש פנאומטי – יקלו על העובדים וישפרו את תהליך ההרכבה. נציגי חברת ניסקו, שנכחו בתערוכה, ציינו כי מדובר במתקנים יעילים וחדשניים שישמשו אותם בשיפור מהלך העבודה במפעל.

למקום השני הגיעו הסטודנטים שלומי מסבכר, אמיתי נדב ואורן אביכזר, שתכננו ובנו בעבור חברת ‘ישקר’ מערכת למיון ספייסרים כדוריים. חברת ‘ישקר’ עושה שימוש בכדורי פלדה בגדלים ומשקלים שונים, המיועדים להגבהת כרסומים בתוך מתקן, לפני כניסת הכרסומים לציפוי. לאחר תהליך הציפוי הכדורים מתערבבים ויש צורך למיין אותם כדי שיהיה אפשרי לעשות בהם שימוש חוזר. על מנת לבצע את תהליך המיון, בנו הסטודנטים מערכת המתבססת על שיטת ‘חריץ מתרחב’, המשלבת מסילת מיון מדויקת בעלת חריצים הולכים ומתרחבים לפי קוטר הכדור המבוקש.

במקום השלישי זכו הסטודנטים אסף אליאס, יאיר גרפונקל ויהושע אגיבייב שתכננו ובנו מתקן חיתוך וחישוף פתילים בעבור ‘רפאל’. חברת ‘רפאל’ משתמשת בפתילי פיקוד במטרה להעביר שרשרת ניפוץ בין שתי נקודות. פתילי פיקוד עשויים מצינוריות עופרת הנמצאות בתוך מעטפת PVC וסיבי זכוכית ארוגים. כדי לחבר את הפתילים לרכיבים שונים, יש צורך לחשוף את צינורית העופרת מבלי לפגוע בה. חשיפת הצינורית נעשית כיום בתהליך ידני מרובה שלבים. הסטודנטים פיתחו מכשיר חצי אוטומטי לחיתוך וחישוף הפתילים 

פרופ’ משה סידי, המשנה הבכיר לנשיא הטכניון, לו העניק פרופ’ ראובן כץ במסגרת התערוכה מגן הוקרה על תמיכתו רבת השנים בפעילות קורס ‘תכן מוצר חדש’, אמר כי התערוכה היא “אשנב למקוריות המחשבה ולמצוינות הביצוע של הסטודנטים בטכניון. אם תעברו על רשימת הפרויקטים השונים המוצגים כאן היום, תוכלו לקבל תמונת מצב עדכנית ומדויקת של מעורבותו של הטכניון בחיי היומיום של כולנו”. “הפרויקטים הם סימולציה לעולם האמיתי”, אמר דיקן הפקולטה פרופ’ יורם הלוי, “והעבודה עליהם תורמת רבות להכשרתם של הסטודנטים כמהנדסים. פעילות זו, המתקיימת זו השנה השישית, משמשת אבן שואבת לתעשייה”.

 

 

 

 

מחקר חדש בטכניון חושף מנגנון לבקרה מדויקת ופרטנית על פעילות המוח באמצעות גלי אולטרסאונד.

גרייה מלאכותית של המוח, באמצעים מדויקים ולא פולשניים, היא אחד היעדים המרכזיים בחקר המוח ובטיפול בו. זו הסיבה להתלהבות הגוברת בקהילה המדעית מההצלחות האחרונות בתחום, שאחת המרכזיות בהן היא הפעלתם של נוירונים באמצעות גלי אולטרסאונד Ultrasonic) Neuromodulation). גישה זו עשויה להשלים ואף להחליף את טיפולי המוח הקיימים, המחייבים החדרה כירורגית של אלקטרודות דרך הגולגולת ולכן כרוכים בסיכון. היכולת להשפיע על תאי עצב באמצעות גלי אולטרסאונד ידועה כבר שנים רבות, אך בשנים האחרונות חלו התפתחויות דרמטית ביכולת זו ולאחרונה אף הודגמה יכולת ליצור תחושות מלאכותיות (פיקטיביות) אצל נבדקים על ידי גירוי מוחי ישיר. עם זאת, מאחר שמדובר במערכות ובתופעות מורכבות מאוד, עדיין רב הנסתר על הגלוי, במיוחד בכל הקשור למנגנונים המאפשרים הפעלה ושיתוק של רשתות עצביות.

בשורה חדשה בהקשר זה מגיעה מהטכניון, מהפקולטה להנדסה ביורפואית וממכון ראסל ברי לננוטכנולוגיה. מחקר שערכו הפרופסורים שי שהם ואיתן קימל והדוקטורנט מיכאל פלקסין עשוי לשפר את יכולתנו להבין וליישם את התופעות הקשורות להשפעה על המוח (נוירו-מודולציה) באמצעות אלומה ממוקדת של אולטרסאונד. במחקר, שהתפרסם בגיליון החדש של כתב העת eNeuro, מוצעת תשתית תאורטית חדשה המסבירה מגוון גדול של ממצאים נסיוניים בתחום.

מן המחקר האמור עולה, למרבה ההפתעה, כי צורת ההפעלה של האולטראסאונד משפיעה באופן דרמטי על האינטראקציה בין הגל לבין תא העצב, וכתוצאה מכך ישפיעו תבניות אולטראסאונד מסוימות באופן שונה על סוגים שונים של תאי עצב. האמצעים ששימשו במחקר זה מאפשרים לחזות את התופעות המורכבות שמתקבלות ברשתות עצביות במוח, המורכבות מסוגים שונים של תאי עצב.

קבוצת המחקר פיתחה את NICE – מודל ביו-פיזיקלי המסביר את השפעת גלי האולטרסאונד על המוח. כאשר גלי אולטרסאונד פוגעים בתא מתחיל קרום התא לרטוט, רטט המוביל לטעינת הקרום במטען חשמלי. ככל שמתארך משך הרטט כך נצבר בקרום יותר מטען, המוביל לעירור חשמלי (הפעלה) של תאי עצב. כעת מראה הקבוצה שכאשר הגל האולטרסוני מופעל בפולסים קצרים יתרחש עירור סלקטיבי של תאים מהסוג שבולם את פעילות הרשת. התוצאה: שיתוק הפעילות ברשת העצבית. זהו הסבר ראשון לתופעה זו, אשר נצפתה לאחרונה באופן ניסויי על ידי חוקרים באוניברסיטת הרווארד.

לדברי פרופ’ שהם, “עד עתה נמצאה התאמה יפה מאוד בין הניבוי של מודל NICE לבין תוצאות הניסויים בתחום, ולכן יש כאן שתי בשורות חשובות: אישוש נוסף לכוח הניבוי של התיאוריה המובילה בתחום, ופתיחת יכולת חדשה להנדס דפוסי אולטראסאונד שיפעילו באופן פרטני אוכלוסיות שונות של תאי עצב – הפעלה שהתאפשרה עד כה רק באמצעים מאוד פולשניים.”

המחקר החדש עשוי להוביל לפריצות דרך משמעותיות בתחום הטיפול הרפואי הלא פולשני במחלות נוירולוגיות. “במידה רבה, המוח הוא עדיין בגדר קופסה נעולה,” אומר פרופ’ שהם, “ויתכן שגלי אולטרסאונד עשויים להוות מפתח לקופסה זו. כעת, לדוגמה, במסגרת שיתוף פעולה עם חברת אינסייטק ופרופ’ איתמר קהאן מהפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט, ובאמצעות טכנולוגיית MRI, אנחנו בודקים לראשונה בטכניון את השפעת האולטרסאונד על פעילות מוחית, כדי שנוכל לנטר אותה ללא הזדקקות לאלקטרודות ולאמצעים פולשניים אחרים.”

למאמר המלא לחצו כאן

לרקע המדעי למחקר לחצו כאן

 

 

 

 

 

הפיתוח זכה במקום הראשון בתחרות הפרויקטים בפקולטה להנדסה ביורפואית בטכניון

יד תותבת המופעלת על ידי שריר האמה של המשתמש – זו ההמצאה הזוכה במקום הראשון בתחרות פרויקטי הסטודנטים שהתקיימה בפקולטה להנדסה ביורפואית בטכניון. היד, המסוגלת לבצע שש פעולות שונות כגון פתיחת יד ואיגרוף, פותחה על ידי הסטודנטים אביב פלג (מהפקולטה להנדסה ביורפואית) ואור דיקר (מהפקולטה להנדסת חשמל) בהנחיית אוסקר ליכנטשטיין (מהפקולטה להנדסה ביורפואית) וטל שניצר (מהפקולטה להנדסת חשמל).

“שלושת הגורמים החשובים בהתקדמות טכנולוגית הם אנשים, אנשים ואנשים.” כך אמר דיקן הפקולטה להנדסה ביורפואית פרופ’ אמיר לנדסברג בפתיחת הכנס השנתי של פרויקטי סטודנטים בפקולטה, שבמסגרתו התקיימה התחרות. “תחום הביורפואה מתאפיין בעשורים האחרונים בצמיחה מהירה – המהירה ביותר בתעשייה, למעשה – והגורם המשמעותי ביותר הוא ההון האנושי: אנשים טובים בהנדסה, במדעים, ברפואה, בהגדרת טכנולוגיות ועוד. הכשרתם של אנשים כאלה היא המטרה העיקרית שלנו בלימודי התואר הראשון בפקולטה.”

“צריך לדעת שהעיסוק בהנדסה ביורפואית כרוך בכשלונות והחוכמה היא לקום מהם, ללמוד מהם ולהמשיך הלאה,” אמר ד”ר אלכס וילנסקי, מרכז הפרויקטים בפקולטה. “הטכניון נכנס לתחום הזה בשלב מוקדם מאוד – שנות השישים – הודות לפרופ’ פרנץ אולנדורף, תלמידו של אלברט אינשטיין ומייסד הפקולטה להנדסת חשמל בטכניון. אולנדורף החל קורס ובו עשרה סטודנטים, שתפס כיוון ביורפואי בעקבות ארועים עולמיים ובהם אסון התלידומיד – תרופה נגד בחילות שגרמה ללידתם של תינוקות נכים רבים. מהקורס הקטן הזה נולדה לימים המחלקה להנדסה ביורפואית, שהפכה מאז לפקולטה.”

פלג ודיקר, שזכו במקום הראשון בתחרות פרויקטי הסטודנטים בפקולטה להנדסה ביורפואית ובפרס משפחת ווילק, הניתן בפקולטה להנדסת חשמל, הסבירו כי לקחו את המוצר הבסיסי של e-enable , שהוא יד תותבת היודעת רק לסגור את האצבעות בתגובה לכיפוף פרק היד, ושיפרו אותו באופן שמרחיב את הפונקציונליות שלו באופן משמעותי ומהיר יותר ומאפשר תנועות יד נוספות. “הוספנו סנסור שקורא את תנועות השריר ומשדר (באמצעות Bluetooth) הוראות למערכת שמפעילה את היד התותבת. לאחר כיול של פחות מדקה על ידי המשתמש, המוצר יודע להגיב באופן מדויק להוראות שמשדר שריר האמה. יותר מכך, המערכת פועלת ב-real time; זמן התגובה קרוב לזמן התגובה של יד טבעית (250 שניות), כך שהפעלת היד אינטואיטיבית וטבעית.”

במקום השני בתחרות הפרויקטים זכו הסטודנטים יאיר הרבסט ומורן דוודי, מהפקולטה להנדסה ביורפואית שפיתחו גם הם יד תותבת משופרת. יד זו, שמאופיינת ביכולות גבוהות של מוטוריקה עדינה ומאפשרת למשתמש לבצע פעולות עדינות כמו החזקת כוס פלסטיק חד פעמית. בעולם כבר יוצרו כמה ידיים תותבות על פי האלגוריתם שפיתחו השניים, ובקרוב הם יתאימו אותה לבנימין בן
ה-13, ילד קטוע יד מפתח תקוה. במקום השלישי זכו שני צוותים:ניצן פרושי והראל שני, רעות גיא וחן אברהם.

דיקן הפקולטה פרופ’ אמיר לנדסברג ציין כי זה עתה סיים את לימודיו המחזור ה-13 של סטודנטים לתואר ראשון בפקולטה, ובקרוב יתקיים כנס של כלל הבוגרים שאליו יוזמנו בוגרי הפקולטה לדורותיה.

 

 

 

 

האקדמיה הצעירה הישראלית מצרפת לשורותיה שני חברי סגל מהטכניון: פרופ’ אילת ברעם-צברי ופרופ’ רועי קישוני

האקדמיה הצעירה הישראלית מצרפת לשורותיה שבעה מדענים צעירים, שניים מהם מהטכניון: פרופ’ אילת ברעם-צברי מהפקולטה לחינוך למדע וטכנולוגיה ופרופ’ רועי קישוני מהפקולטות לביולוגיה ולמדעי המחשב.

הנגשת המדע לציבור

פרופ’ ברעם-צברי, חלוצת תחום תקשורת המדע בישראל, השלימה תואר ראשון בתוכנית המצטיינים של הפקולטה למדעי החיים באוניברסיטת תל אביב, דוקטורט במסלול ישיר במחלקה להוראת המדעים במכון ויצמן ופוסט-דוקטורט באוניברסיטת קורנל. את הידע האקדמי הרב, ואת הניסיון העיתונאי שרכשה (“העיר”, “במחנה”, “גלובס”, ערוץ המדע וערוצים 10 ו-2) היא רותמת למחקר, להוראה ולהשפעה ציבורית בתחום תקשורת המדע (science communication). זאת, לדבריה, במטרה “לגשר בין זכותו של הציבור לדעת ליכולתו של הציבור להבין.”

פרופ’ ברעם-צברי, 39, חברה במרכז המצוינות לינקס – למידה בחברת המידע, והשנה זכתה בפרס ינאי המוענק לחברי סגל בטכניון על “תרומה משמעותית לקידום החינוך האקדמי”. היא עומדת בראש הוועדה האקדמית של סדרת כינוסי תקשורת המדע, שאותה יסדה בשיתוף האקדמיה הלאומית למדעים. פרופ’ ברעם-צברי, המכהנת כיו”ר ועדת המחקר של הרשות השנייה לטלוויזיה ולרדיו, האחראית לרגולציה של השידור המסחרי בישראל, היא גם הנציגה הישראלית הראשונה בהנהלת PCST – הארגון הבינלאומי לתקשורת המדע.

לפני כשנתיים הוזמנה פרופ’ ברעם-צברי למרכז הגדול בעולם לחקר חלקיקים, הנמצא ב-CERN, שוויץ. זאת כדי ללמוד את אתגרי תקשורת המדע של CERN, למשל השמועות בדבר “חור שחור שיווצר במאיץ החלקיקים ויבלע את כדור הארץ”. שמועות דומות עלו בעבר לקראת הפעלתם של מאיצי חלקיקים אחרים, אבל הפעם נוסף לתמונה מקדם-היסטריה חדש: השיתוף ברשתות החברתיות, שהפך את השמועות המופרכות לנבואות-זעם ויראליות. ביום שישי האחרון פורסם בכתב העת PLOS ONE מאמר שכתבה פרופ’ ברעם-צברי יחד עם הדוקטורנט אביב שרון וקייט קייל (Kahle), מנהלת המדיה החברתית ב-CERN. במאמר בוחנים החוקרים את מעורבות הציבור בתחום הפיזיקה של החלקיקים על סמך הדינמיקה ברשתות החברתיות.

תרופה ספציפית לכל זיהום

פרופ’ רועי קישוני, חבר סגל בפקולטה לביולוגיה בטכניון ובעל מינוי משני בפקולטה למדעי המחשב, השלים תואר ראשון בפיזיקה ובמתמטיקה באוניברסיטה העברית (במסגרת פרויקט תלפיות) ודוקטורט בפיזיקה באוניברסיטת תל אביב. לאחר מכן שהה כ-14 שנים בארה”ב, במהלכן השלים פוסט-דוקטורט בפרינסטון ובאוניברסיטת רוקפלר והמשיך למחקר על אבולוציה של חיידקים במחלקה לביולוגיה מערכתית בהרווארד, שם היה לפרופסור מן המניין. בשנת 2013 חזר לישראל והצטרף לטכניון כחבר סגל בפקולטה לביולוגיה. על גיוסו לטכניון עמלו בכירים רבים בטכניון ובהם נשיא הטכניון פרופ’ פרץ לביא, המשנה לנשיא הטכניון לעניינים אקדמיים לשעבר פרופ׳ גדי שוסטר וחתן פרס נובל בכימיה פרופ’ אהרן צ’חנובר.

מעבדתו של פרופ’ קישוני עוסקת בתחומים שונים הקשורים בחיידקים, באבולוציה שלהם ובאינטראקציות שלהם עם הסביבה ועם חומרים תרופתיים. הפרויקט המרכזי של המעבדה כיום הוא מיפוי כולל של חיידקי העולם ומאפייניהם, לרבות מוטציות שמקנות לחיידקים עמידות לאנטיביוטיקה. מחקריו של פרופ’ קישוני, שהתפרסמו בכתבי עת מובילים כגון Nature ו- Science, חשובים במיוחד נוכח החשש שהתרחבות העמידוּת לתרופות אנטיביוטית מובילה את האנושות לעבר עידן “פוסט-אנטיביוטי”, שבו זיהומים ופציעות קלות יגרמו נזק בריאותי כבד. המחקרים המתבצעים במעבדתו בהקשר זה נועדו לדבריו “לאפשר לנו לנבא כיצד תשפיע תרופה ספציפית על המטופל הספציפי. הרעיון הוא שעל סמך קריאת הגנום של החיידק מחולל-המחלה נוכל להתאים לכל זיהום את התרופה היעילה ביותר עבורו, תוך הימנעות מתרופות שהחיידק עמיד להן או עשוי לפתח עמידות נגדן.”

מצוינות אקדמית ומעורבות חברתית

האקדמיה הצעירה הישראלית, הפועלת במסגרת האקדמיה הלאומית הישראלית למדעים, נועדה לקדם את מעמדם של מדענים צעירים בישראל ולשפר את קשריהם עם החברה הישראלית, עם מקבלי ההחלטות ועם חוקרים צעירים מרחבי העולם. חבריה, אנשי מדע הבולטים בתחומם, נבחרים על סמך מצוינות אקדמית ומעורבות ציבורית-חברתית. בשנת 2012 הצטרפו לאקדמיה שני חברי סגל מהטכניון: פרופ’ יונינה אלדר (הפקולטה להנדסת חשמל ע”ש אנדרו וארנה ויטרבי) ופרופ’ ליאור גפשטיין (הפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט).

מלבד פרופ’ ברעם-צברי ופרופ’ קישוני מהטכניון מצטרפים כעת לאקדמיה הצעירה ד”ר מיכל בר-אשר סיגל (אוניברסיטת בן-גוריון בנגב), ד”ר ספי הנדלר (אוניברסיטת תל-אביב), פרופ’ יובל פלדמן (אוניברסיטת בר-אילן), פרופ’ אבי צדוק (אוניברסיטת בר-אילן) וד”ר יעל שטרנהל (אוניברסיטת תל-אביב).