קטגוריה: Uncategorized

יו”ר ות”ת פרופ’ יפה זילברשץ הגיעה השבוע לביקור עבודה מיוחד בטכניון יחד עם אסף וסרצוג, סגן הממונה על התקציבים במשרד האוצר ורפרנטים מהמשרד העוסקים בהשכלה הגבוהה. הם נפגשו עם נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון, המשנה הבכיר לנשיא פרופ’ עודד רבינוביץ’, המשנה לנשיא ומנכ”ל הטכניון פרופ’ בועז גולני והמשנה לנשיא למחקר פרופ’ קובי רובינשטיין. לביקור בטכניון התלוו ממלאת מקום מנכ”ל ות”ת-מל”ג מיכל נוימן ויניב שבתאי, סמנכ”ל התקצוב בות”ת.

פרופ’ אורי סיון ערך לאורחים סקירה היסטורית על הטכניון, העתיד לחגוג מאה שנים לפתיחת הכיתה הראשונה ב-2024, ועל חשיבות תרומתו למדינת ישראל הן בהיבט המחקרי והן בהכשרת ההון האנושי ההנדסי–טכנולוגי. “בקמפוס יש 700 מעבדות מחקר שרובן מהוות תשתית מחקרית למדינת ישראל ולתעשייה הישראלית כולה, החל בשבבים וכלה במדעי החיים,” אמר הנשיא.

“רוב רובו של תקציב הפיתוח של הטכניון מגיע מתרומות, כל בניין חדש בקמפוס נבנה בכספי התורמים שלנו. עד משבר הקורונה כרבע מתקציב הטכניון הגיע מתרומות, כעת לאור המצב, התרומות נעצרו כמעט כליל ועל הממשלה להבין זאת. לשמירה על תשתיות המחקר בקמפוס ולפיתוחן יש חשיבות לאומית ואסטרטגית למדינת ישראל.”

נשיא הטכניון ערך למבקרים סיור במרכז למיקרוסקופיית אלקטרונים (מיק”א( והציג להם את “ת’מיס” – מיקרוסקופ אלקטרונים חודר (TEM) המספק תמונות של אטומים בודדים ומידע על מבנה החומר ותכונותיו. המיקרוסקופ, מהמתקדמים בעולם והיחיד מסוגו בישראל, מאפשר מעקב בזמן אמת אחר תהליכים דינמיים המתרחשים בחומר.

בנוסף סיירו המבקרים במעבדה לדינמיקה קוונטית של אלומות אלקטרונים ע”ש רוברט ורות מגיד בראשות ד”ר עדו קמינר, חבר סגל בפקולטה להנדסת חשמל ע”ש ויטרבי. ד”ר קמינר הציג את מחקרו פורץ הדרך שפורסם במגזין המדעי היוקרתי Nature. במסגרת המחקר פיתח ד”ר קמינר מערכת מיקרוסקופייה קוונטית חדשנית והדגים באמצעותה, לראשונה בעולם, תצפית ישירה באור הנלכד בגביש פוטוני.

ד”ר קמינר הגיע לטכניון מ-MIT, וכדי לאפשר לו לנהל כאן את עבודתו הניסויית השקיע הטכניון כ-4 מיליון דולר ששימשו בין השאר לבנייתה של המערכת החדשנית. בהקשר זה אמר פרופ’ סיון כי “הזירה האקדמית היא גלובלית, והטכניון נדרש להתמודד עם האוניברסיטאות הטובות בעולם. לשם כך עלינו להשקיע משאבים רבים, ולצערי אין כאן דרכי ביניים; אם אנו רוצים להחזיר לישראל את מיטב המוחות האקדמיים ולהימנות על האוניברסיטאות המובילות בעולם, עם מעבדות המחקר הטובות ביותר, אנו זקוקים לתשתיות המחקר המתקדמות ביותר בעולם.”

“כדי שמדינת ישראל תוכל להמשיך ולעמוד בחזית המחקר העולמי ולהבטיח את עתידה האקדמי והכלכלי עליה ליטול אחריות ולעצור את השחיקה ביכולות המחקר של המוסדות האקדמיים הישראליים מול מוסדות אחרים בעולם ולהגדיל משמעותית את ההשקעה הכספית ברכיב המחקר במסגרת תקציבי ההשכלה הגבוהה.”

האורחים ביקרו גם במרכז לננו-אלקטרוניקה ע”ש שרה ומשה זיסאפל ופגשו את ראש המרכז פרופ’ ניר טסלר. פרופ’ טסלר הציג לאורחים את החדרים הנקיים ואת תשתיות המחקר החדשניות העומדות לרשות החוקרים מהטכניון ומהתעשיה.

יו”ר ות”ת פרופ’ יפה זילברשץ אמרה בפגישה כי הטכניון הוא מוסד בעל היסטוריה מפוארת ותרומה אדירה למדינת ישראל. “זהו מוסד עם אתוס ניהולי מפואר, שלא ניכר במקומותינו. זה לא ברור מאליו, ואנו בות”ת מנסים להנחיל את מודל הניהול הטכניוני גם ליתר המוסדות להשכלה גבוהה בארץ. לטכניון יש מובילות אסטרטגית והוא מוביל תהליכים בראייה לאומית. התוכניות שפותחו ברמה הלאומית, למשל התוכנית להנגשת ההשכלה הגבוהה לחברה הערבית, נבנו על פי המודל של הטכניון ואומצו על ידי ות”ת. בשנתיים האחרונות מוביל הטכניון את הרה-אורגניזציה של לימודי ההנדסה, ותוכנית זו תוצע למל”ג לאימוץ גם ברמה הלאומית.”

 

לראשונה בתולדות אגודת הסטודנטים בטכניון (אס”ט) – שוויון מלא בין גברים ונשים בשדרת ההנהלה הבכירה באגודה. כמחצית מהתפקידים הבכירים באגודה מאוישים בידי נשים ובהן סגנית היו”ר, הדוברת, יו”ר הוועדה האקדמית, מנהלת משרד משאבי אנוש ומנהלת משרד התרבות.

“הרכב המנהלים כיום הוא הרכב מעורר השראה המהווה דוגמה ומופת עבור הסטודנטים, עבור הטכניון ועבור מוסדות אחרים בארץ,” אומר יו”ר אס”ט עידו בירן. “נמשיך לקדם פלורליזם וגיוון באגודה, בטכניון ובחברה בכלל.”

לינוי נגר שאול, סטודנטית להנדסת חומרים וכימיה וסגנית יו”ר האגודה, מספרת כי “בשנים האחרונות מצאתי את עצמי עוסקת רבות בקידום מעמדן של נשים במסגרות שונות. במקביל לתהליך באס”ט, במסגרת תפקידי במילואים כמ”פ מפקדה בדובדבן, אני עוסקת רבות בסוגיית שירות נשים ביחידות קרביות ובפרט כחלק ממערך המילואים. אני מאמינה בלב שלם כי יש מקום לכולנו וכי קידום נשים הוא מטרה חברתית ואף טכניונית.”

לדברי בירן, יו”ר האגודה וסטודנט בפקולטה להנדסת תעשייה וניהול, “אס”ט שואפת וחותרת כל העת להוות דוגמה אישית בתחום וזה ובתחומים נוספים, אך אין די בכך. אני סבור שעל כל גוף ציבורי ופרטי, ובפרט גופים אקדמיים וממשלתיים, להוות דוגמה חיובית בכל הקשור לקידום נשים ולהגעתן לדרגות בכירות.”

יאנה גרישצ’נקו, סטודנטית לתואר שני בהנדסת חומרים וכימיה, כיהנה בעבר במגוון תפקידים באגודה ובהם סגנית יו”ר, וכיום היא מנהלת משרד התרבות. לדבריה, אס”ט מהווה בית שני לכלל העובדים ושומרת על סביבה מגוונת ומכילה. “גם בתפקידים שהיו בעבר בעלי צביון מגדרי מסוים אפשר לראות כיום נשים וגברים כאחד – החל מדרג הנשיאות, דרך תפקידים טכנולוגיים ועד לעבודות פיזיות מאומצות, וכל זאת תחת מדיניות ברורה של שוויון.”

הנהלת האגודה וכלל עובדיה מזמינים כל סטודנט וסטודנטית שהעשייה בוערת בליבם להיכנס לאתר, להיחשף לשלל התפקידים באגודה ולהצטרף למשפחה.

נכתב על ידי גל ויצנר דוברת אס”ט.

ד”ר אריאל פישר, המקימה בימים אלה שתי מעבדות חדשניות בפקולטה להנדסה ביו-רפואית, משלבת ידע מצטבר במגוון תחומים כדי לתקוף בעיות אורתופדיות ונוירולוגיות באמצעות טכנולוגיות חדשניות. “התחומים האלה נחקרים כבר המון שנים,” היא אומרת, “אבל כדי להשיג פריצות דרך נדרשת גישה רב-תחומית שמנתחת את האינטראקציות הדינמיות בין מבנה, דינמיקה וביולוגיה.”

המחקר זורם בדמה של ד”ר פישר. אימה, ילידת מצרים, מחזיקה בשני תוארי דוקטור (פילוסופיה ופסיכולוגיה) ולאביה, יליד ארצות הברית, תואר דוקטור בקרימינולוגיה. כשהייתה אריאל בת 11 עלו ההורים עם חמש בנותיהן מאולבני, ניו יורק, ליישוב הקהילתי יובלים שבגליל התחתון.

אחרי הצבא התקבלה פישר ללימודי תואר ראשון בארץ ובארצות הברית ובחרה בחו”ל, וליתר דיוק ב-MIT – “כי זו הייתה הזדמנות ללמוד באוניברסיטה המובילה בעולם בהנדסה וגם לחוות לימודים בחו”ל.” כעבור שנתיים חזרה לישראל והשלימה את התואר בפקולטה להנדסה ביו-רפואית, שבה היא סגרה מעגל כעבור כמעט עשור כששבה אליה כחברת סגל בשנת 2020.

בתום התואר הראשון המשיכה לתואר שני בטכניון בהנדסת מכונות, שהפך עד מהרה לדוקטורט במסלול ישיר. במחקר זה, בהנחייתו של פרופ’ אלון וולף, היא פיתחה טכנולוגיות משקמות המסייעות לאנשים אחרי פגיעה מוטורית להשיב לעצמם דפוסי תנועה נכונים. “בין השאר פיתחנו מתקן נע שמאפשר למטופל לתרגל הליכה נכונה תוך כדי הסרת אחוזים ממשקל הגוף – מה שמתקנים נייחים אינם מאפשרים. במהלך הדוקטורט שהיתי תקופה ב-EPFL, בית הספר הפוליטכני הפדרלי של לוזאן, שם הייתה לי הזדמנות לעבוד בפיתוח רובוטים מתקדמים בתחום הזה.”

בתום הדוקטורט עלתה ד”ר פישר על הקו המוכר לה היטב – ישראל ארה”ב – לטובת פוסט-דוקטורט באוניברסיטת סטנפורד. “עסקתי שם בשיקום  חולי מפרקים – אנשים עם בעיות מיניסקוס בברך או אחרי החלפת רצועה צולבת קדמית והחלפת ברך.” בתקופה זו היא התמקדה בפיתוח התקנים לבישים לניטור וסטימולציה בתנועה במסגרת השיקום המוטורי. “ניטור לביש,” היא אומרת, “מספק לנו מידע רציף נרחב מאוד על נתונים פיזיולוגיים שונים, וכלים של בינה מלאכותית מאפשרים לנתח את המידע הזה באופן יעיל ומהיר ולחלץ מתוכו מסקנות מעמיקות על תפקוד תקין כמו גם על פציעות ושיבושים אחרים.”

אחד ההישגים הגדולים שלה בסטנפורד היה פיתוח של התקן חדשני הממסך את הכאב בתהליך השיקום המפרקי ומגביר את התנועתיות של המטופל לבצע פעילות. התקן זה, KneeMo ®, הוא מכשיר ברך לביש, לא פולשני, הכולל שתי רצועות אלסטיות עם מודלי גירוי הממוקמים אסטרטגית על כל מטופל כדי לעורר את התגובה החזקה ביותר בהתבסס על אנטומיה ומיקומי עצבים. רצועות המכשיר מוצמדות היטב סביב החלק התחתון של הירך והחלק העליון של השוק כך שנוצר לחץ סטטי ורטט פעיל. עיתוי הרטט מסונכרן לתנועת הרגל באמצעות מודולי חישה (מד תאוצה וזוית) שמזהים את תנועת הגפיים ומפעילים את הגירוי בנקודה ספציפית במחזור ההליכה בה נרצה להגדיל את הפעילות השרירית. לדבריה, “החזון שלנו הוא לפתח התקן ייעודי לכל מפרק, שיאיץ וישפר תהליכי שיקום ויחזיר את יכולת התנועה לאנשים שנפגעו בנסיבות שונות.”

עבודתה פורצת הדרך זיכתה את אריאל במלגת ות”ת לפוסט-דוקטורנטים המתעתדים לחזור לארץ, ואכן, ב-2020 נפרדה ד”ר פישר מסטנפורד וחזרה לישראל – ולפקולטה שבה עשתה את התואר הראשון. בכך הייתה לבוגרת הראשונה של הפקולטה להנדסה ביו-רפואית ששבה אליה כחברת סגל. ראיית עולמה של ד”ר פישר, המתאפיינת בשיתופי פעולה רבים ובהסתכלות רב-תחומית, זיכתה אותה גם במלגת צוקרמן היוקרתית לחוקרים צעירים.

כאן בטכניון היא מקימה מעבדה שתפעל בשלושה כיוונים עיקריים:

1. המשך המחקר והפיתוח בהקשר של שיקום וטיפול בבעיות אורתופדיות (בעיות שריר-שלד), וזאת באמצעות שילוב של התקנים לבישים, גירוי שרירי, ניטור פעילות השריר, ניתוח הביומכניקה של התנועה ועוד.
2. פיתוח מעבדה ניידת שתוכל לבדוק אנשים מחוץ לכותלי הטכניון ובחלקה תסתמך על מכשירים לבישים – כרגע היא משתפת פעולה עם המרכזים הרפואיים רמב”ם, רעות ובית לוינשטיין. היא משתפת פעולה גם עם מכון וינגייט וצה”ל מתוך כוונה לצמצם את הפגיעות האורתופדיות בקרב ספורטאים וחיילים ולטפל בהן בשלב מוקדם.
3. אבחון ביולוגי. “כאן מדובר בתחום פחות מפותח – זיהוי תהליכים מבניים בשריר-שלד באמצעות בדיקות דם. מתברר שעל ידי השוואה בין בדיקות לפני מאמץ ואחריו אפשר לנטר, לדוגמה, התפרקות של סחוס, שהיא תהליך קליני מרכזי בהידרדרות מוטורית. ככל שנשכלל את הטכנולוגיה של בדיקות אלה נוכל לזהות בעיות בשלב הראשוני, בו הטיפול הרבה יותר אפקטיבי.”

את המידע שייאסף במעבדות והעזרת ההתקנים הלבישים מתכננת ד”ר פישר לנתח בעזרת מודלי הסתברות מורכבים ובכללם טכנולוגיות בינה מלאכותית (AI) – תחום בו עוסק בעלה, העומד לסיים דוקטורט בטכניון. “בינה מלאכותית מאפשרת לנו לנתח מידע עצום ולהסיק ממנו מסקנות שאי אפשר לגזור בדרכים מסורתיות,” היא מסבירה. “ברור לי שטכנולוגיות כאלה ירחיבו את הידע שלנו בנוגע לפגיעות שריר-שלד ויאפשרו לנו לפתח דרכים חדשות למניעה של פגיעות כאלה ולטיפול בהן. מאחר שבעיות אורתופדיות מוכרות כמעט לכל אדם בעולם, בוודאי לאנשים מבוגרים, אני שמחה להיות שותפה במאמץ לצמצם את הנטל שגורמות בעיות אלה  לחיי היום יום ומאמינה שבשנים הקרובות נראה פריצות דרך חדשות שישפרו את חיינו גם בתחום הזה.”

להשלים תואר ראשון ושני וללמוד דוקטורט בפיזיקה בטכניון – זו אינה משימה לרכי לבב, ולא משנה מאיזה מגדר. אם את סטודנטית שעברית אינה שפת האם שלך, ונוסף לכך במקרים רבים את האישה היחידה בחדר, תידרש לך סיבולת יוצא דופן. לכן מפתיע לשמוע שמבחינתה של תסנים ותד, דוקטורנטית בפקולטה לפיזיקה, התואר הראשון אינו זכור כמפחיד או קשה במיוחד. זאת למרות שבמקרים רבים היא הייתה האישה היחידה בסיטואציה. “מאז מספר הנשים בפקולטה גדל אבל הפער עדיין משמעותי וזה מפתיע – כי מדובר בתחום שמתאים לכולם ואין לגברים שום יתרון בו.”

מחקר הדוקטורט של ותד, בהנחיית פרופ’ נתנאל לינדנר, מתמקד במחשוב קוונטי – אחד התחומים החמים ביותר במחקר, תחום שעתיד לשנות את התפיסה שלנו בנוגע ליכולותיהם של מחשבים. המחשבים הקוונטיים מבצעים חישובים בצורה שונה לגמרי ממחשבים קלאסיים, זאת בין השאר משום שהמחשב הקוונטי מתבסס על מכניקת הקוונטים שמדמה את ההתנהגות של הטבע בסקאלה אטומית, תת-אטומית או בטמפרטורות נמוכות מאוד. בשונה ממחשבים קלאסיים, האינפורמציה במחשבים קוונטים מקודדת במערכת או חלקיק פיזיקליים הנקראים קיוביט. המצב המחשובי של הקיוביט עשיר יחסית לביט במחשוב הקלאסי, כך שהוא יכול להיות לא רק בשני מצבים 0 ו-1 אלא גם בכל קומבינציה או סופרפוזיציה של השניים. לכן, גודל המצב הכולל של מערכת של קיוביטים הוא אקספוננציאלי במספר הקיוביטים. תכונה זו, יחד עם עוד תכונות מעולם הקוונטים, כגון שזירות, מספקות למחשבים אלה את היכולת לבצע חישובים ולפתור בעיות מסוימות בצורה אפקטיבית יותר.

למחשבים הקוונטים יש יתרון גדול בביצוע סימולציות למערכות פיזיקליות וכימיות קוונטיות, כפי שותד בוחנת במחקרה. בעיות מסוג זה קשה לבנות מודלים ממוחשבים במחשבים קלאסיים כיוון שמורכבותם מכשילה את פעולת המחשב, גם אם מדובר במערכות מצומצמות בגודלם.

הרצון ללמוד עוד ולחקור הוא המניע העיקרי לבחירתה של ותד בתחום. “ההורים שלי תמיד עודדו אותי לעסוק במה שאני אוהבת. נכון שהיו קולות אחרים שאמרו לי, מה תעשי עם תואר בפיזיקה, תלמדי בתיכון? אבל אני אוהבת פיזיקה, ולמרות חוסר הכבוד בציבור הרחב למדע טהור כתחום מקצועי, מבחינתי זה פתח לידע משמעותי ומשפיע וגם להרבה כיווני התפתחות מבחינת קריירה.” התפיסה הזו היא גם הסיבה שידעה כבר בתחילת התואר הראשון שהיא רוצה להמשיך למחקר באקדמיה. כיום, בגיל 25, היא עוד לא יודעת מה יהיה השלב הבא אבל מדגישה שמבחינתה, בכל שלב בחיים היא רוצה “לעשות את המיטב שאני יכולה ולקבל כלים לשלב הבא.”

כמה מיני פטריות יש בעולם? אלפים? עשרות אלפים? מיליונים? למרבה הפלא לא ממש ברור. בניגוד לממלכות אחרות בעולם הטבע, חלקים שלמים בעולם הפטריות טרם נחקרו. אבל בשנים האחרונות מתחיל שינוי במגמה. הפוטנציאל שמגולם בפטריות, בעיקר בתחומים הנקשרים לאיכות הסביבה ולהתמודדות עם משבר האקלים, הכניס את הממלכה הנחבאת אל מתחת למיקרוסקופ.

מחקרים על פטריות שיטפלו בפסולת תעשייתית, יפרקו את שאריות הפלסטיק הצפות בימים ויתמודדו עם דליפות הנפט של חברות אנרגיה מהדור הישן נמצאים כיום בחזית המדע. לגל הזה מצטרף מחקר המתקיים בפקולטה לארכיטקטורה ובינוי ערים ובוחן את הפוטנציאל לשימוש בחומרים מבוססי תפטיר פטריות – רשת הקורים הבונה את הפטרייה – כתחליף ידידותי לסביבה לחומרי גלם מזהמים כמו פלסטיק וקלקר.

נעם אטיאס, החוקרת את הנושא בהנחיית דיקן הפקולטה לארכיטקטורה ובינוי ערים פרופ’ יאשה (יעקב) גרובמן וראש המסלול לעיצוב תעשייתי בפקולטה פרופ’ עזרי טרזי, מסבירה שהמחקר משלב כלים של חשיבה עיצובית עם כלים מתחום הביוטכנולוגיה לטובת פיתוח חומרים חדשים ותוצרים חדשניים הממצים את תכונות החומר.

אטיאס, שהשלימה תואר ראשון בעיצוב תעשייתי ותואר שני בביוטכנולוגיה, מאמינה שהשילוב בין שני תחומי הידע סולל דרך ליישומים חדשניים. היא מודעת לכך שהמחקר שלה חלוצי ועליה לייצר ידע חדש כמעט יש מאין. “אין כמעט מחקר בארץ בנוגע לייצור חומרים מתפטירי פטריות,” היא אומרת. “מבחינת מהנדסי חומרים קשה להשוות את התכונות של חומרים אלה לתכונות של חומרים תעשייתיים קיימים מפני שמדובר בחומרים שמתנהגים אחרת. בעצם אין סטנדרט להשוות אליו. אפילו גודל הדגימה הנכון אינו ברור מראש.”

המחקר של אטיאס החל בניסיון ליצור חומר חדש מתפטיר הפטריות על ידי גידולן על מצעי רסק-עץ שונים מפסולת גזם מקומית. את התוצרים היא בדקה בהיבטים של הרכב כימי, עמידות לדחיסה, משקל וספיגת מים, והופתעה לגלות כי הם דומים ל… קלקר. בעקבות זאת היא עיצבה ג’ריקן – מיכל מים דמוי קלקר – שאינו מזיק לסביבה כמו קלקר. החדשנות והיצירתיות שהפגינה אטיאס בתהליך זה הובילו את המוצר למוזאון ראשון לציון, שם הוא הוצג במשך שנתיים במסגרת התערוכה “גרסת כיסוי” שבה השתתפו פרופ’ טרזי ומעבדת Design-Tech בראשותו. במקביל פותחו במחקר הצעות לתחליפים בני-קיימא אחרים: מגיני שתילים, אריזות לשתילי צמחים ואפילו מוצרי היגיינה נשיים.

אטיאס, שעמדה על היתרונות העצומים שבתפטיר הפטרייה, החלה בפיתוח חומרים ננו-ביולוגיים המשלבים תפטיר וסיבי ננו-צלולוז – סיבים חיוניים בתעשיית אריזות המזון. גם כאן, לחומר שפיתחה אטיאס יתרון עצום בהיבט של צמצום הנזק הסביבתי. “במהלך הגידול המשותף של הננו-צלולוז והתפטיר גילינו שהננו-צלולוז הופך לחלק אינטגרלי מהפטרייה וכך נוצר חומר מרוכב חזק ועמיד. גילינו שהפטרייה תורמת לעמידות של הננו-צלולוז ללחות וכך מרחיבה את השימושים הפוטנציאליים. על רקע משבר הסביבה הגלובלי ובוודאי בשנה האחרונה, שבה גדל השימוש באריזות מזון חד פעמיות, אין צורך להרחיב בנוגע לערך הסביבתי שבאריזות הבנויות מחומר מתכלה כזה.”

אטיאס תופסת את עצמה כחוקרת הפועלת בנישה ייחודית המשלבת עיצוב תעשייתי וחשיבה סביבתית. “יש פער משמעותי בין אנשי חומרים לבין מעצבים; בשעה שחוקרים רבים מפתחים חומרים חדשניים אבל מתקשים למצוא להם שימושים יעילים ומשמעותיים, מעצבות ומעצבים רבים מחפשים חומרים חדשים שישתלבו במוצרים בני קיימא. המטרה שלי היא לגשר בין שני העולמות, וזאת באמצעות שימוש בידע ובכלים שרכשתי בתחום הביוטכנולוגיה ושילובם בשיטות החשיבה המוטמעות בי כמעצבת.”

לאחרונה זכתה אטיאס בפרס ג’ייקובס למאמר מצטיין. את הפרס מעניק בית הספר לתארים מתקדמים ע”ש אירווין וג’ואן ג’ייקובס, והוא ניתן לה על מאמר שפרסמה בכתב העת Advanced Sustainable Systems שנבחר גם לכריכה של כתב העת.

העמוד של נעם אטיאס

הרקבה: פרויקט בעקבות השריפה בחיפה

הדי-אן-איי הוא מעין ספר בישול המכיל את כל המתכונים הדרושים לתפקודו של גוף האדם. אבל כיצד נבחר מתכון מסוים מתוכו? מי מחליט כמה מנות יבושלו? למה קיימות, עבור חלק מהמתכונים, כמה גרסאות – למשל מתכון לרביולי אשר יכול להכיל מילויים שונים? כיצד נרשמות הערות שוליים כגון “לתפוחים ירוקים יש להוסיף סוכר”?

כל הפעולות הללו מבוצעות על גבי הדי-אן-איי על ידי חלבוני בקרה. אולם כיצד יודעים חלבוני הבקרה לזהות את המקום הנכון שאליו הם אמורים להיקשר בדי-אן-איי? המחקר במעבדתה של פרופ’ טלי הרן בפקולטה לביולוגיה עוסק בסוגייה זו, והמאמר שהתפרסם כעת בכתב העת Nucleic Acids Research מתמקד  במנגנון האמור בחלבון בקרה חשוב ומשפיע בשם p53.

p53 נקרא “שומר הגנום” משום שהוא בקר הנזקים העיקרי בתא. חלבון זה מסוגל לזהות מגוון רחב של שיבושים בתא ולהגיב בדרך המתאימה: תיקון פעילות הדי-אן-איי במידת הצורך, עיכוב חלוקת התא ובמקרי נזק קשים – שיגור התא למוות תאי מתוכנן. מאחר שכל אלה בולמים חלוקה והתרבות של תאים פגומים, p53 הוא למעשה חלבון מדכא סרטן. ואומנם בכ-50% ממקרי הסרטן מעורב נזק לחלבון p53 עצמו – נזק המשבש את תהליך הבקרה. זו אחת הסיבות לעניין הרב שמעורר “שומר הגנום” ולעיסוק הנרחב של הקהילה המדעית והרפואית במנגנוני הפעולה שלו בבריאות ובחולי.

p53 בנוי מארבע יחידות משנה המסודרות בשני זוגות שתפקידם להיקשר לאתרי קשירה ספציפיים על גדילי הדי-אן-איי – שני הגדילים המרכיבים את הסליל הכפול. כלומר, ליד כל גן שיצירתו תלויה ב-p53 נמצא אתר קישור ל-p53. כל יחידת משנה של p53 נקשרת לרבע אתר, כל זוג יחידות לחצי אתר, וארבע יחידות לאתר שלם.

בין אתרי הקישור האלה קיימת שונות גבוהה. מדוע? מה השפעתה על בקרת התהליכים ש-p53 מווסת? על שאלה זו מנסה קבוצת המחקר של פרופ’ הרן לענות.

מתברר שכל שתי יחידות משנה (זוג) קשורות זו לזו בדומה לשני דובדבנים הגדלים על אותו זלזל. כאשר הזוג נקשר לאתרי הקישור שלו שעל גבי הדי-אן-איי, שתי היחידות מתקרבות זו לזו וכך מחזקות את הקישור בינם לבין עצמם ובינם לדי-אן-איי; כך עושות גם שתי היחידות בזוג המקביל. בנוסף יש גם קשרים בין כל זוג, שמחזקים עוד יותר את הקשר בין יחידות המשנה ובינן לדי-אן-איי.

בסליל הכפול יש אזורים גמישים יותר וקשיחים יותר (משום שרצף אבני הבניין שלהם שונה). האזורים הקושרים את p53 שונים זה מזה ביכולתם להסתובב סביב ציר הסליל. כאשר אזור בדי-אן-איי גמיש יותר, הוא יכול להסתובב סביב הציר וכך לעזור לשתי יחידות המשנה (אחד הדובדבנים) להתקרב זו לזו ולחזק את הקישור שלהן לדי-אן-איי. כאשר אזור ההיקשרות קשיח יותר, קישור חזק כזה אינו אפשרי, ואז חוזק ההתקשרות תלוי רק בחוזק הקשר בין יחידות המשנה.

החדשות הטובות, וזה אחד הממצאים המעניינים במחקר הנוכחי, הן שרוב אתרי p53 בגנום האנושי מאופיינים בכך שחצי אתר בהם גמיש והחצי השני קשיח.

כדי לבחון את משמעות הגילוי האחרון החליפו החוקרים בין המיקום של שני חצאי האתר באחד מאתרי p53. התוצאה: שינוי מינורי זה השפיע מייד על הקישור וההפעלה של p53. לדברי פרופ’ הרן, “התגלית הזאת מראה שהשוני הטבעי בין אתרי הקישור השונים אינו אקראי אלא הוא תוצר של שיפור אבולוציוני מתמשך המקנה ל- p53רמה גבוהה של דיוק והגנה משמעותית מההשפעות המזיקות של הרצפים המקיפים את אזור הקישור שלו בדי-אן-איי. אם במקרה, בגלל מוטציה כלשהי, שרשרת הדי-אן-איי נפגעת באזור ההיקפי, אותו סידור מדויק של חצאי האתרים מסוגל לפצות על כך ולהמשיך ולתפקד בצורה הנכונה, כי בסידור הטבעי השפעת הרצפים ההיקפיים היא הקטנה ביותר האפשרית.”

באתר הפקולטה להנדסת חשמל ע”ש אנדרו וארנה ויטרבי מופיעים כמעט 60 חברי סגל פעילים, מתוכם רק חמש נשים. מדובר ביחס נמוך גם בהשוואה לשיעור הנשים בסגל האקדמי בפקולטות לא טכנולוגיות בישראל, שעמד ב-2016 על 32%.

הפער הזה מעלה שאלה די בסיסית – למה? הרי מחקר בתחום הנדסת החשמל כיום אינו כולל סחיבת גנרטורים או קבלי ענק, מה גם שלא בטוח שחלק ניכר מחברי הסגל הגברי בפקולטה יהיו כשירים למשימה כזו. במילים אחרות, ברור שהפער אינו נובע מכישורים או מיכולות.

ד”ר דנה דרקסלר כהן, חברת סגל בפקולטה, חושבת שייתכן שהפער נובע מדעות קדומות. “חשוב להנגיש לתלמידות את המקצועות האלה – הנדסת חשמל וכלל מקצועות ה-STEM – בשלב מוקדם בבית הספר. לדעתי חשיפה כזאת תגרום להרבה תלמידות למצוא בהם עניין.” לחיזוק טענתה היא מביאה מחקר ענק מ-2018, שגילה שציונים של בנות גבוהים בממוצע מהציונים שמקבלים בנים, כולל במתמטיקה ובמקצועות מדעיים, ללא קשר לגיל – בבית ספר יסודיים, בחטיבות העליונות ובאוניברסיטאות.

ד”ר דרקסלר כהן, שהתחילה את דרכה האקדמית כבר בגיל 15 בלימודים לתואר ראשון באוניברסיטה הפתוחה, הגיעה לטכניון אחרי פוסט-דוקטורט ב-ETH – המכון הטכנולוגי הפדרלי של שוויץ בציריך. גם בשוויץ, רוב הזמן, היא הייתה האישה היחידה במעבדה.

תחום המחקר של ד”ר דרקסלר כהן הוא הבטחת נכונות ובטיחות של תוכנות, במיוחד בהקשרים של למידה עמוקה, רשתות מחשבים ובלוקצ’יין. במילים פשוטות מדובר ביכולת להבטיח, בעזרת מודלים מתמטיים, שתוכנת מחשב תתנהל על פי המצופה גם בתהליכי פיתוח ארוכים. לדבריה, “אם תוכנת זום קורסת זה סתם לא נעים, אבל יש מערכות שבהן באגים עשויים להוביל לתקלות הרות גורל – לדוגמה מכשירים רפואיים, מכוניות אוטונומיות או מערכות קירור לחיסוני קורונה. מערכות כאלה חייבות להיות אמינות מאוד, אחרת התעשיות הרלוונטיות לא יאמצו אותן.”

את דרכה האקדמית בטכניון היא החלה בפקולטה למדעי המחשב ע”ש טאוב, שם סיימה את התואר הראשון בתוך שנתיים במסגרת תוכנית רוטשילד טכניון למצוינים. באותה פקולטה היא המשיכה למסלול ישיר לדוקטורט בהנחיית פרופ’ ערן יהב. במהלך הדוקטורט זכתה במלגות זף וג’ייקובס ובפרס הצטיינות בהוראה ע”ש מיוריאל ודוד ג’קנאו. לאחר מכן נסעה לשנתיים השתלמות פוסט-דוקטורט בשוויץ, שם זכתה במלגת ETH לפוסט-דוקטורט. מאז אוגוסט 2019 היא חברת סגל בפקולטה להנדסת חשמל, שבה בחרה בשל ההתאמה לתחומי העניין המחקריים שלה. בשנה שעברה היא זכתה במלגת אלון היוקרתית לקליטת מדענים צעירים מצטיינים – מלגה שמעניקה המועצה להשכלה גבוהה (מל”ג).

לצפייה בהרצאה מקצועית של ד”ר דנה דרקסלר כהן – לחצו כאן

פרופ’ לבנברג, ראש המעבדה להנדסת רקמות ותאי גזע בפקולטה להנדסה ביו-רפואית,  היא חלוצה עולמית במחקר ובפיתוח בתחום הנדסת הרקמות. היא פיתחה טכנולוגיות חדשניות ליצירת כלי דם ברקמה מהונדסת ולהדפסת רקמות תלת-ממדיות לצורך השתלה. אחד ממחקריה עוסק בהחזרת יכולת ההליכה לאנשים משותקים. על בסיס הטכנולוגיות שפיתחה הוקמה חברת אלף פארמס המפתחת “סטייק בצלחת” – בשר ללא צורך בשחיטה.

לדברי אפרת דובדבני, מנכ”לית מרכז פרס, “בשנה האחרונה, שבה נאלצה האנושות להתמודד עם אתגרים מורכבים, זכינו לראות כיצד נשים אמיצות, מוכשרות ויצירתיות מחוללות שינוי משמעותי בעמדות ובתפקידי מפתח בהנהגה, ברפואה, במדע, בחינוך, בכלכלה ובמגוון תחומים נוספים. מרכז פרס לשלום ולחדשנות גאה ומתרגש לפתוח במסורת חדשה שבה נעניק מדי שנה את אות אבירוֹת מרכז פרס לשלום ולחדשנות.”

באות החדש זכו גם הברונית אריאן דה רוטשילד, שקיבלה מהטכניון תואר דוקטור לשם כבוד בשנת 2018, ד”ר ארנה ברי, ג’וליה זהאר, לילי בן עמי, מייסא חלבי אלשיך, שירין נטור חאפי, יובי תשומה כץ, חנה רדו ורות פולצ’ק. בתואר “הבטחת השנה” זכתה ד”ר יעל גולד זמיר, האישה החרדית הראשונה שסיימה לימודי רפואה בישראל ומייסדת Embryonics – חברת סטארטאפ המפתחת עם חוקרים בטכניון טכנולוגיה המשפרת את שיעורי ההצלחה של הפריות מבחנה.

קרדיט צילום: אלעד מלכה

את הפיתוח הובילו ד”ר יואכים בהר מהפקולטה להנדסה ביו-רפואית וג’רמי לוי, סטודנט לתואר שני בפקולטה להנדסת חשמל ע”ש ויטרבי. “ארגז הכלים” שפיתחו השניים מתבסס על סטנדרטיזציה של בדיקות אוקסימטריה – ריווי חמצן בדם. מדובר בבדיקות שגרתיות חשובות, שכן ירידה ברמת החמצן בדם עלולה להוביל לפגיעה תפקודית מסוגים שונים לרבות תקלות בתפקוד הלב, ובמקרים חריגים לנמק ולמוות. בנוסף, היא עשויה להעיד על מחלות נשימתיות שונות ובהן קורונה.

כיום אפשר לבצע אוקסימטריה בבית באמצעות מכשירים ביתיים זולים וקטנים, שהתפתחו במידה רבה במסגרת רפואת השינה והניסיון לזהות דום נשימה בשינה. עם זאת, בשל היעדר סטנדרטיזציה של המכשירים האלה בשוק, קשה מאוד לנתח את נתוניהם באופן אוטומטי כפי שעושים כיום, למשל, במעקב אחר מחלות לב.

כאן נכנס לתמונה ארגז הכלים שפיתחו חוקרי הטכניון. מדובר בטכנולוגיה של ניטור מתמשך, והיא מספקת התרעות על מצבים חריגים ובעיקר על דום נשימה בשינה, זאת על סמך 44 סמנים ביולוגיים המעידים על ריווי החמצן בדם. החוקרים, שהתבססו על נתונים מכ-26.5 אלף שעות בדיקה של נבדקים רבים, הראו כי שילוב סמנים מרובים עדיף משמעותית על כל סמן בנפרד.

הטכנולוגיה האמורה תסייע באיתור חולי קורונה לא מאומתים, במעקב אחרי חולי קורונה סימפטומטיים במצב מתון וחולים אסימפטומטיים, וכן באיתור מצבים מסוכנים של דלקת ריאות בקרב חולי קורונה מאושפזים – סיבוך נפוץ בקרב חולים אלה. אף שהחוקרים התמקדו בריווי חמצן בדם, הקונספט החדש יכול לשמש למדידה של סמנים אחרים וכך לסייע באיתור מצבים בריאותיים שונים ומגוונים.

למאמר בכתב העת Digital Medicine לחצו כאן

630 משתתפים, רובם תלמידים, השתתפו באולימפיאדת הביוטכנולוגיה הרביעית שהתקיימה באופן מקוון בטכניון. במקום הראשון זכה עומר פוקס מתיכון מאיר שפייה, שבחן שונוּת ביעילות חיסונים למחלת ניוקאסל בעופות.

“אין דבר שמייצג את הפקולטה הזאת יותר מהתחרות הזאת,” אמרה דיקנית הפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון בטכניון פרופ’ מרסל מחלוף. “לשמחתי הצלחנו לקיים בטכניון את המפגש המצומצם של המתחרים והצוות המארגן, וכ-630 תלמידים עקבו אחר התחרות בזום. תקופת הקורונה מדגישה את היותו של הביוטק התחום החשוב ביותר בעולם, זה ההייטק של המחר. פייזר, מודרנה ושאר יצרניות החיסונים – זה ביוטק. וגם בתחום המזון, התקופה האחרונה האירה את הצורך בחדשנות טכנולוגית. הפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון בטכניון היא הפקולטה היחידה בישראל המחברת את שני התחומים האלה, והבוגרים שלנו מבוקשים מאוד בשוק הביוטק והמזון שהמשכורות בו עולות בהתמדה.”

את האירוע ארגנו משרד החינוך והטכניון:  מטעם משרד החינוך – מפמ”רית ביוטכנולוגיה יהודית דסקלו וסימה קרמרמן, מדריכה ראשית במגמת ביוטכנולוגיה; מטעם הטכניון – פרופ’ אילת פישמן וד”ר עומר יחזקאלי מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון. “הרמה הגבוהה של העבודות שלכם – כל העבודות – מרשימה במיוחד לאור המגבלות שהציבה מגפת הקורונה,” אמרה פרופ’ פישמן לתלמידים. “ערכתם ניסויים מורכבים מאוד שקדמה להם עבודת הכנה מעמיקה, והדבר ניכר במחקרים שאתם מציגים כאן היום.”

“לפני שנה קיימנו כאן את האולימפיאדה כאחד האירועים האחרונים שהתקיימו באופן ממשי ולא בזום,” אמרה יהודית דסקלו בשם משרד החינוך. “מאז עבר העולם טלטלה אבל אתם התלמידים המשכתם בלמידה מרחוק והשקעתם רבות בפרויקטים האלה במקביל להכנה לבחינות הבגרות. גם למורים שלכם מגיעה תודה עצומה על ההשקעה והמסירות האין-סופיות בתקופה מאתגרת זו.”

לאחר הצגת הפרויקטים התקיימו הרצאותיהם של חוקרי הטכניון: פרופ’ אסתי סגל על חיישנים ביולוגיים להאצת אבחון רפואי וד”ר שאדי פרח  על פיתוח מערכות ביואקטיביות לטיפולים רפואיים ארוכי טווח. לבסוף הוענקו תעודות לזוכים בתחרות.

במקום הראשון זכה כאמור עומר פוקס מתיכון מאיר שפייה, שבחן את רמת הנוגדנים בעופות בעקבות קבלת חיסון – תרנגולי הודו לעומת תרנגולים רגילים (תרנגול הבית) הגדלים בתנאי חופש. ההקשר: מחלת ניוקאסל הנובעת מהדבקה בנגיף MDV ופוגעת בעופות באופנים שונים, מדלקת עיניים וקשיי נשימה ועד שיתוק ומוות. התפשטות המחלה בין לולים מהירה מאוד, מה שמוסיף לנזקיה. במחקר, שנערך במעבדות המכללה האקדמית תל חי, גילה פוקס כי ריכוז הנוגדנים בתרנגולי ההודו היה גבוה יותר מריכוזם בתרנגולי החופש. “בכך למעשה הופרכה השערת המחקר שלי, ואני מעריך שהסיבה להבדל קשורה בכך שהחיסון ניתן ברסס, ומאחר שתרנגולי ההודו גדלים בצפיפות גבוהה יותר, יותר חיסון הגיע אליהם מאשר לתרנגולי החופש.” הוא הוסיף כי להערכתו, מאחר ש- MDV הוא נגיף RNA, בדומה לנגיף הקורונה, יתכן שחיסוני mRNA עשויים להיות יעילים בטיפול בנגיף זה בעופות.

במקום השני זכתה מיכל היימר מתיכון שוהם על מחקרה: השפעת עקת חום של 42 מעלות צלזיוס על מות תאי והזדקנות בתאים פיברובלסטיים צעירים או מזדקנים. במקום השלישי – זכה ארז שחר מתיכון אורט אבין ברמת גן: האם צמח טרנסגני המהונדס גנטית כנגד נגיף ZYMV אכן עמיד בפניו? במקום הרביעי דורגו שני תיכוניסטיים – פלג גרוסמן מתיכון עמל ב’ פתח תקווה: חקר הפעילות האנטי-סרטנית של הפפטיד AFP4 על תאי LLC1 (סרטן הריאות); וגילי כהן מתיכון ליידי דייויס בתל אביב:  השפעת ביטוי יתר של חלבון הפלדין על חיוּת, התרבות ומוות תאי של תאי סרטן מסוג Hela.

ביום רביעי הקרוב, 3 במרץ, יקיים הטכניון את הכנס הבין-לאומי השלישי לחיישנים כימיים להתקנים לבישים. הכנס יעסוק בהתקנים לבישים, חיישנים וביו-חיישנים, בריאות דיגיטלית, סמני מחלה ועוד תוך דגש על האספקטים הכימיים.

יו״ר הכנס הוא פרופ׳ חוסאם חאיק ומובילה אותו עמיתת המחקר ד”ר רותם וישינקין מהמעבדות להתקנים מבוססי ננו-חומרים שבפקולטה להנדסה כימית ע”ש וולפסון. את דברי הפתיחה יישא פרופ’ חוסאם חאיק ואת הרצאת המליאה (שתתקיים אחר הצהריים) יישא פרופ’ דזונג לין וואנג – רופא, מהנדס ומומחה במדעי החומרים מהמכון הטכנולוגי של ג’ורג’יה.

פרופ’ וואנג, אחד המדענים המובילים בעולם, פיתח טכנולוגיות חלוציות רבות ובהן מערכת לניטור רציף של מחלות לב וכלי דם, טכנולוגיות להפקת אנרגיה ממים ומרוח, חיישן גלים לטובת ציוד ימי, ספר אלקטרוני בכתב ברייל ומשטח חכם לניתוח ביצועים של שחקני טניס שולחן. הרצאתו תעסוק “חיישנים בעלי הנעה עצמית הפועלים על גנרטורים ננומטריים מבוססי חשמל סטטי”.

דוברים מרכזיים נוספים הם פרופ’ לואיזה טורסי, כימאית מאוניברסיטת אלדו מורו באיטליה, שתרצה על חיישנים ביואלקטרוניים אורגניים בעלי רגישות גבוהה; פרופ’ וונלונג צ’אנג מאוניברסיטת מונש על עור אלקטרוני מבוסס זהב לצורכי ניטור לביש; פרופ’ שיאדונג צ’ן מהאוניברסיטה הטכנולוגית של נניאנג על ממשקים ביואלקטרוניים קונפורמיים; ופרופ’ סטיב ביבי מאוניברסיטת סאות’המפטון על מעגלים גמישים לחיישנים לבישים. עם המרצים נמנים שלושה חוקרים מובילים בתחום, שהשלימו את הפוסט-דוקטורט במעבדת המחקר של פרופ’ חאיק וכיום משמשים כפרופסורים באוניברסיטאות מובילות בחו”ל. השלושה הם Han Jin, Weiwei Wu ו-Tan Phat Huynh.

בכנס, המפגיש גורמים מהאקדמיה והתעשייה, יציגו HUAWEI, המוכרת בישראל בהקשר של טלפונים חכמים אך מובילה גם פיתוחים חשובים בתחום המכשור הלביש, והחברות Pronat ו-TNO העוסקות בממשקים בין חומרה לתוכנה, בין השאר בהקשר של חיישנים והתקנים לבישים, ובייצור מדבקות חישה חכמות בפסי ייצור.

בהקשר היישומי יוצג בכנס גם A-Patch – מאגד הפועל בראשותו של פרופ׳ חוסאם חאיק ובניהולה המדעי של ד”ר וישינקין במסגרת Horizon 2020, תוכנית המענקים של האיחוד האירופי. המאגד מפתח מערכת לבישה לניטור שחפת – אחד המחלות המידבקות הקטלניות בעולם, הגובה בכל שנה כ-1.8 מיליון קורבנות ובשנים האחרונות מאיימת “לזלוג” מאפריקה לאירופה עם גלי ההגירה הגדולים של השנים האחרונות. קרן ביל ומלינדה גייטס מלווה את הפרויקט כבר כמה שנים.

בכנס תתקיים תחרות פוסטרים שבה ישתתפו סטודנטים מאוניברסיטאות בישראל ובחו”ל.

עד כה נרשמו לכנס כ-200 איש, רובם מהאקדמיה ואחרים מחברות סטארט-אפ ומחברות גדולות מכל העולם.

לתוכנית המלאה של הכנס – לחצו כאן.

ההרשמה לכנס אינה כרוכה בתשלום אך מחייבת הרשמה מראש –  לחצו כאן.

 

יועצות הנשיא לקידום נשים במדע ולהוגנות מגדרית מזמינות אותך להשתתף באירוע משותף, מיוחד וראשון מסוגו, בו חברו יחדיו תשע אוניברסיטאות, לציון יום האישה הבינלאומי לשנת 2021.  

באירוע המקוון תהיה חשיפה למגוון האנושי והמחקרי של נשים-חוקרות מתשע האוניברסיטאות בישראל.

במושב המרכזי תהיינה הרצאות קצרות בסגנון TED של חוקרות מובילות באקדמיה הישראלית ולאחר מכן יתקיימו חדרי דיון במגוון תחומים.

עקב שינויים של הרגע האחרון להלן התכנית המעודכנת של אירוע יום האישה הבינלאומי “מחוברות לאקדמיה”

נשמח שתצטרפו אלינו.

שימו לב, מספר המקומות לצפייה באירוע החי הוא מוגבל, תתאפשר צפייה באירוע כולו לאחר מכן ברשתות החברתיות.

להרשמה לאירוע לחצו כאן