Yearly Archives: 2019

עשור לתחרות הרובוטראפיק ע”ש נדב שהם בטכניון: עשרות מכוניות אוטונומיות ואלף תלמידים מרחבי העולם

אורט ארגנטינה -הזוכים במקום הראשון בקטגוריות בתי ספר תיכוניים עם פרופ’ משה שהם (משמאל)

הטכניון אירח ביום חמישי האחרון, זו השנה העשירית ברציפות, את תחרות רובוטארפיק ע”ש נדב שהם. זוהי תחרות רובוטיקה הממוקדת בבניית כלי רכב אוטונומיים הנדרשים לנהוג אוטונומית בסביבה המדמה נסיעה בעיר, והשנה השתתפו בה כאלף תלמידים מישראל ומחו”ל – מארה”ב, מארגנטינה, מרוסיה, ממקסיקו ומאוקראינה.

את התחרות מובילים מטעם הטכניון ראש המרכז לרובוטיקה ע”ש לאומי בטכניון פרופ’ משה שהם ומנהל המרכז ד”ר יבגני קורצ’נוי. פרופ’ שהם סיפר כי “לתחרות הראשונה, שהתקיימה לפני עשר שנים, הגיעו קבוצות מחמישה בתי ספר. כעת יש לנו כמאה קבוצות בתחרות שהיא בינלאומית, ובשנים האחרונות התקיימו גם תחרויות אזוריות ברוסיה ובאוקראינה. עשרות אלפי תלמידים כבר עברו בתוכנית הזאת ורבים מהם המשיכו לטכניון וממנו אל תעשיית הרובוטיקה. זה המסלול הטבעי שלכם ואני מקווה לראותכם כאן בהמשך.”

טובה שהם, רעייתו של פרופ’ שהם, בירכה את המשתתפים בתחרות ואיחלה להם הצלחה. היא סיפרה על בנה, נדב שהם ז”ל, שעל שמו קרויה התחרות. “נדב היה מהנדס מלידה, ולבר המצווה הוא קיבל קורקינט חשמלי. הוא הרכיב המון דברים, למשל אופניים עם מנוע של מכסחת דשא, והחברים שלו קראו לו ‘נדב ידי זהב’. באופן טבעי הוא הגיע לפקולטה להנדסת מכונות בטכניון וכאן הוא המשיך, במקביל ללימודיו, להתנדב בעזרה לילדים בעלי מוגבלויות, כפי שעשה כנער. הוא הגיע לתחרויות רובוטראפיק ונהנה לראות את ההתלהבות, המסירות וההשקעה של  הקבוצות השונות בבניית הרובוטים.” נדב נהרג במפולת שלגים ברכס האנפורנה בשנת 2014.

תמונה קבוצתית של משתתפי רובוטרפיק 2019

פרופ’ בועז גולני, סגן נשיא הטכניון לקשרי חוץ ופיתוח משאבים, אמר: “אני שמח לראות כאן שלושה ראשי מועצה – בית ג’אן, מג’אר וג’ת – שנוכחותם חשובה כאן. הטכניון היה פתוח, וימשיך להיות פתוח, לכל המגזרים ולכל האוכלוסיות.”

דיקן הפקולטה להנדסת מכונות פרופ’ אולג גנדלמן פנה לקהל בעברית, באנגלית וברוסית ואמר כי “רובוטים משמשים כיום בתחומים רבים וכדי לתכנן רובוט חכם צריך לדעת מתמטיקה, כימיה, פיזיקה, הנדסה ועוד. התחרות הזאת היא תחילתה של דרך מעניינת עבורכם, אני מקווה שתמשיכו בה ותצליחו.”

תחרות רובוטראפיק היא פרויקט משותף של מרכז הרובוטיקה ע”ש לאומי בטכניון, ארגון World ORT, ארגון “קדימה מדע” וההסתדרות הציונית העולמית בשיתוף עמותת YTEK וחברת Eytam Robotics. היא נועדה להקנות לתלמידים ידע ומיומנויות הקשורים בנהיגה בטוחה ולהפחית את מעורבותם של נהגים צעירים בתאונות דרכים, וזאת באמצעות פיתוח של מכוניות אוטונומיות ולימוד עצמי של רובוטיקה. בחלק המאתגר של התחרות, המיועד לתלמידי תיכון, נבחנו אלמנטים של נהיגה זהירה, נהיגה זהירה מתקדמת, מרוץ, רעיונות בתחום הזהירות בדרכים, מבחן חוקי נהיגה ושליטה במבנה של רכב במערכת התכנון SolidWorks. השנה נוסף אתגר נוסף: נסיעה בשטח ריק ללא סימונים, תוך חיקוי של מסלול שהוגדר מראש. השיפוט בקטגוריה זו בוצע באופן אוטונומי באמצעות מצלמת רשת וסביבת MATLAB. בתמונה אפשר לראות נקודות הטייה ותוצאה סופית (למעלה) של הקבוצה, ובסרטון רואים את תנועת הרובוט בזמן התחרות.

שמואל כהן, מנהל תוכניות מדעיות ב’קדימה מדע’, אמר כי “הקשר שלי עם ד”ר קורצ’נוי ופרופ’ שהם נמשך כל השנה, ואנו גאים לתמוך בתוכנית. ההייטק הישראלי הפך למה שהוא בזכות חינוך טכנולוגי טוב, והתפקיד שלנו הוא להכין אתכם להיות המהנדסים הטובים בעולם.”

ד”ר נדב בצר ממשרד החינוך הודה לאנשי הטכניון ואמר: “רובוטראפיק נולדה כאן בטכניון כתחרות ישראלית והפכה לתחרות בינלאומית. הכלים שאתם רוכשים כאן יישארו איתכם וילוו אתכם בעתיד.”

אלה הזוכים בתחרות:

בקטגוריות בתי ספר תיכוניים  – אורט ארגנטינה, טומסק (רוסיה), משגב, אורט מקסיקו, Frankel Jewish Academy ובית הספר “שמחה” (אוקראינה).

בתחרות YTEK: בית ספר יגאל אלון,  חולון; בית ספר אלחיכמה, ינוח ג’ת; בית ספר יסודי גת, ג’ת; ובית ספר תמר, בקעת הירדן.

בתחרות מאמא-רובוט: שמרית נתניה, אורט קייב (אוקראינה) ונווה ציון אשקלון.

פרופ’ בועז גולני

גב’ טובה שהם

נדב שהם ז”ל

ד”ר יבגני קורצ’נוי, מנהל המרכז לרובוטיקה ע”ש לאומי

פרופ’ משה שהם, ראש המרכז לרובוטיקה ע”ש לאומי עם תלמידים

דו”ח ועדת המומחים להיערכות לשרפות הוצג בראשית השבוע בטכניון. עיקרו: המלצה להקמת גוף לאומי מרכזי לניהול מערך ההיערכות לשרפות

ראש העיר חיפה ד”ר עינת קליש-רותם. קרדיט צילום: ליאור ממון, זווית

דוח וועדת המומחים הבין-תחומית להיערכות לשרפות בחיפה ובישראל כולה, הוצג ביום א’ (17.3) בטכניון. באירוע שהתקיים בפקולטה לארכיטקטורה ובינוי ערים הוצגו המסקנות לראש העיר חיפה ד”ר עינת קליש-רותם ולנשיא הטכניון פרופ’ פרץ לביא.

הוועדה הוקמה כיוזמה משותפת של האגודה הישראלית לאקולוגיה ולמדעי הסביבה, עיריית חיפה, המסלול לאדריכלות נוף בפקולטה לארכיטקטורה ובינוי ערים בטכניון והאיגוד הישראלי של אדריכלי הנוף. עבודת הוועדה הובילה לכתיבתו של הדוח, שכותרתו “הקטנת הרגישות לשרפות ושיקום שטחי יער וחורש במרחבים עירוניים – חקר מקרה חיפה”.

השרפה הגדולה שאירעה בחיפה ובסביבתה בנובמבר 2016 שימשה את הוועדה כמודל ארצי לבחינת הטיפול בשרפות מהסוג הזה באזורים עירוניים. הוועדה מציינת כי בתודעה הציבורית נחרתה אומנם השרפה הטראגית בכרמל, שאירעה בשנת 2010 וגבתה את חייהם של 44 בני אדם, אולם השרפה של 2016 הייתה ייחודית משום שפרצה בשטחי חורש בתחום המוניציפלי של העיר חיפה, פגעה בשטח של כ-1,200 דונם בקו התפר בין הבנוי לשטח הפתוח בתוך ומסביב לעיר והובילה לפינוי שכונות שבהן מתגוררים כ-60,000 תושבים ולנזק רב לרכוש. לדברי המומחים, “שרפה מסוג זה לא אירעה עד כה בישראל, והחשש הוא שעם העלייה בצפיפות האוכלוסייה והמשך התקדמות שינויי האקלים העולמי, אירועים מסוג זה עלולים לחזור על עצמם בתדירות גבוהה יותר בעתיד”.

נשיא הטכניון פרופ’ פרץ לביא. קרדיט צילום: ליאור ממון, זווית

בוועדה נדונו שני שלבים מרכזיים הקשורים לאירוע שרפה: היערכות מוקדמת למצב החירום, הכוללת פעולות להפחתת הסיכון לשרפות, ושלב השיקום של השטח השרוף לאחר השרפה. ההמלצה הבולטת של הוועדה היא להקים גוף לאומי שיהיה אחראי על ניהול מערך ההיערכות לשרפות בישראל, על הפעולות בשעת חירום ועל השיקום לאחר אירוע שרפה. “כיום מוטלת האחריות למניעת שריפות ולכיבוין על שירותי הכבאות וההצלה,” אמר ד”ר עדי לוי, המנהל המדעי של האגודה הישראלית לאקולוגיה ולמדעי הסביבה, שריכז את פעילות הוועדה. “על פי המלצת המומחים יש צורך בגוף שיוכל לנהל גם את הפעולות בשעת חירום וגם את תהליך השיקום לאחר השרפה. גוף זה יפקח בשגרה על מצב עומס הדלק הצמחי והטיפול בו באזורי ההשקה בין העיר לחורש וסביב השטחים הפתוחים בעיר, וזאת כדי לעכב ככל האפשר את הגעתה של האש לשטח הבנוי.” ועדת המומחים המליצה כי עד שיוקם גוף לאומי, על המדינה להקצות לרשויות המקומיות סיוע תקציבי ומקצועי ייעודי להיערכות לקראת שרפות ולתהליך השיקום אחריהן.

האקולוג פרופ’-משנה אסף שוורץ מהפקולטה לארכיטקטורה ובינוי ערים דיבר על שחיקת הקשר בין אדם לטבע ועל כך ששמורות טבע אינן אמצעי מספק בשימור המגוון האקולוגי. “מה שקורה מחוץ לשמורות משפיע גם הוא, ולכן עלינו להכניס תכנון משמר טבע גם בערים, בשטחים חקלאיים ועוד. תהליך העיור מוביל להכחדת מינים, מנתק את האדם מהטבע ופוגע בתועלת שהאדם מפיק מהטבע וביתרונות הפסיכולוגיים והפיזיולוגיים שהטבע מעניק לאדם. לכן עלינו להעשיר את הטבע העירוני ולייצר מצב שבו המגוון האקולוגי בעיר גדל, אך לעשות זאת תוך צמצום של סיכונים כגון שרפות.”

ראש העיר חיפה ד”ר עינת קליש-רותם אמרה כי “אירוע השרפה ב-2016 היה מטריד ומפחיד במיוחד מפני שהיה בתוך המרקם העירוני שלנו, ב-12 מוקדים בתוך שכונות. המסקנה היא שהמערכת העירונית חייבת להתארגן אחרת, ואכן בעירייה כבר החלו להתגבש כמה מנגנונים להתמודדות עם שרפות ולמניעתן. מאז שנכנסתי לתפקיד אני מוצפת בפניות של תושבים, שחלקם מבקשים לדלל את האורנים בסביבת מגוריהם וחלקם זועמים על עקירתם של עצים. הפתרון הוא כמובן לעבוד בחוכמה על סמך המלצותיהם של אנשי המקצוע.”

האקולוג פרופ’-משנה אסף שוורץ. קרדיט צילום: ליאור ממון, זווית

נשיא הטכניון פרופ’ פרץ לביא סיפר על ההתלבטות הקשה של הנהלת הטכניון ביום השרפה – האם לפנות את אלפי הסטודנטים והעובדים בעקבות פרוץ השרפה. “בסופו של דבר החלטנו לא לפנות את הקמפוס, ולשמחתי האש לא הגיעה אלינו. מה שברור הוא שהיינו זקוקים למרכז שליטה ובקרה שיספק לנו מידע עדכני ומקצועי.”

“בהנהלת הטכניון ובפקולטה הבינו שאי אפשר לשבת במגדל השן ושעלינו להתערב בכמה אפיקים – בתיעוד ובשיקום,” אמר פרופ’ יאשה גרובמן, דיקן הפקולטה לארכיטקטורה ובינוי ערים, “באקדמיה זה לא פשוט לשנות תוכניות קיימות, אבל הצלחנו בכך, עם כמה קורסים ייעודיים ויוזמות נוספות.” פרופ’ גרובמן ציטט את דבריו של ס’ יזהר בכנסת ב-1962: “ארץ נושבת בלי פרחי בר – מחנק בה. ארץ שאין בה משב-רוח פתוח, בלתי מופרע – תהיה מלון ולא מולדת.”

ואכן, זמן קצר אחרי השרפה נולדו בטכניון כמה מהלכים מקצועיים למזעור נזקי השרפה ולצמצום נזקיהן של שרפות עתידיות. את התהליך הובילו ראש המסלול לאדריכלות נוף פרופ’ טלי אלון מוזס והאקולוג פרופ’-משנה אסף שוורץ בתמיכת דיקנית הפקולטה לארכיטקטורה ובינוי ערים דאז פרופ’ איריס ערבות. בפקולטה נפתח קורס לתיעוד השרפה, שכלל ראיונות עם תושבים ותיעוד מקיף של השרפה ותוצאותיה. קורסים נוספים עסקו בחשיבה עתידית על שיקום נזקי השרפה ועל צמצום נזקיהן של שרפות עתידיות. פרופ’ דניאל אורנשטיין וד”ר יעלה דפיאטרי חקרו את הנושא והציגו מסקנות יישומיות לניהול הטבע העירוני בחיפה. יוזמות אלה זכו לברכתו ולתמיכתו של נשיא הטכניון פרופ’ פרץ לביא. בנוסף הוקמה ועדת המומחים שאספה מידע נרחב וכתבה את הדוח שהוצג כעת בטכניון.

לדוח המלא – לחצו כאן

פאנל מומחים בכנס. קרדיט צילום: ליאור ממון, זווית

ד”ר עדי לוי, המנהל המדעי של האגודה הישראלית לאקולוגיה ולמדעי הסביבה. קרדיט צילום: ליאור ממון, זווית

 פרופ’ יאשה גרובמן, דיקן הפקולטה לארכיטקטורה ובינוי ערים. קרדיט צילום: ליאור ממון, זווית

ל

“מדינת ישראל חייבת להבטיח את מקומה בחזית המחקר והפיתוח בתעשיית התעופה והחלל”

יו”ר רשות החדשנות ובוגר הטכניון ד”ר עמי אפלבום

את הדברים אמר יו”ר רשות החדשנות ד”ר עמי אפלבום, שפתח את הכנס הישראלי ה-59 למדעי התעופה והחלל שהתקיים בתל אביב ובחיפה

הכנס, בהובלתו של פרופ’-אמריטוס מוטי קרפל מהפקולטה להנדסת אוירונוטיקה וחלל בטכניון. זהו האירוע החשוב ביותר בישראל בתחום התעופה והחלל והשתתפו בו כ-600 מהנדסים, מדענים ומומחים נוספים מהארץ ומהעולם. את הכנס הוביל הטכניון, המוסד האקדמי היחיד בישראל שבו פועלת פקולטה להנדסת אוירונוטיקה וחלל. הפקולטה, שנוסדה ב-1954, הכשירה ומכשירה את המהנדסים שהובילו, ועדיין מובילים, את תעשיות התעופה והחלל בישראל.

את ההרצאות המרכזיות בכנס נשאו יו”ר רשות החדשנות ובוגר הטכניון ד”ר עמי אפלבום (נושא ההרצאה: חדשנות מעבר לאופק), פרופ’ איליין אורן מאוניברסיטת מרילנד (אמצעים חדשניים לחישובי זרימה), פרופ’ חואן אלונזו מאוניברסיטת סטנפורד (אופטימיזציית צורה של כלי טיס באמצעות מחשבי-על), עפר דורון, מנכ”ל מבת חלל בתעשייה האווירית (תפקיד תעשיית החלל הממוסדת בסביבת ה-New Space), פרופ’ פנינה אקסלרד מאוניברסיטת קולורדו בולדר (ישומים מדעיים של מערכות ניווט לוויניות גלובליות), פרופ’ קרלוס ססניק מאוניברסיטת מישיגן (אתגרים אווירואלסטיים בכלי טיס גמישים מאוד) וד”ר סוזן יינג.

עפר דורון, מנכ”ל מבת חלל. צילום: רמי שלוש, דוברות הטכניון

ד”ר אפלבום הציג את הקצב המסחרר של החדשנות בעשורים האחרונים ואמר: “אנחנו נמצאים במקום דומה לזה של תחילת המהפכה התעשייתית. החידושים הצפויים לנו בשנים הבאות ישנו כליל את חיינו, לרבות בהיבטים החברתיים והתרבותיים. אין ספק שאחד התחומים שבהם צפויה מהפכה הוא חקר החלל, ומדינת ישראל חייבת להבטיח את מקומה בחזית התעשייה הזאת כדי לשמר את עוצמתה הכלכלית והביטחונית.”

יו”ר הוועדה המארגנת של הכנס פרופ’-אמריטוס מוטי קרפל מהפקולטה להנדסת אוירונוטיקה וחלל, אמר “האוירונוטיקה מתפתחת במהירות לכיוונים חדשים כגון כלים לא מאוישים, שבהם ישראל בהחלט מובילה, ויש כאן המון אתגרים של ביצוע, תיאום ואבטחה.”

את היום השני של הכנס פתח המשנה הבכיר לנשיא הטכניון פרופ’ אדם שורץ, שאמר: “תחום הנדסת התעופה הוא דוגמה מצוינת לשיתוף פעולה בין אקדמיה ותעשייה. התעשייה היא מקור לשאלות מעשיות מעניינות ולאקדמיה יש משאבים לפתח פתרונות לשאלות האלה.” דיקן הפקולטה להנדסת אוירונוטיקה וחלל, פרופ’ יצחק פרנקל, אמר כי “הכנס הזה הוא מפגן העוצמה של עולם התעופה והחלל, והכנס הזה הוא ביטוי לאותו שיתוף פעולה חיוני.”

ד”ר סוזן יינג (Susan Ying), נשיאת המועצה הבינלאומית למדעי האוירונוטיקה (ICAS), דיברה על “המהפכה השלישית בתעופה: אתגרים והזדמנויות”.

פרופ’-אמריטוס מוטי קרפל מהפקולטה להנדסת אוירונוטיקה וחלל בטכניון. צילום: רמי שלוש, דוברות הטכניון

ד”ר יינג נולדה בטייוואן וגדלה באינדונזיה. אחרי התיכון היא היגרה לארצות הברית, ובאחד מטיולי האופניים שלה הגיעה לבית ספר לטיסה. היא נרשמה לשיעורי טיסה שאותם מימנה בעבודה במקום. במקביל היא השלימה בקורנל תואר ראשון בהנדסת אוירונוטיקה ובסטנפורד דוקטורט. בשנים הבאות היא עבדה בכמה גופים בתחום, ובהם נאס”א, ואפילו התקבלה למסלול להכשרת אסטרונאוטים. מנאס”א המשיכה לבואינג, שם עבדה 20 שנה. לפני שנים ספורות עזבה את בואינג וב-2016 הצטרפה לחברת הסטארט-אפ Ampaire, שם היא משמשת סגנית נשיא לאסטרטגיות טכנולוגיות. החברה מעסיקה 15 אנשים ומפתחת כלי טיס חשמליים שיצמצמו את עלויות התפעול ואת הנזקים הסביבתיים של זיהום ורעש.

בהרצאתה אמרה ד”ר יינג כי “אנחנו נמצאים בפתח המהפכה השלישית בתעופה, מהפכה שמזמנת אינספור התפתחויות והזדמנויות. השלב הראשון החל באחים רייט והסתיים בהמצאת הסילון, וכעת אנחנו במעבר לדור הבא – מטוסים חשמליים. אחרי 70 שנה של סילון אנחנו הולכים לשלב הבא, כי המטוסים הקונבנציונליים מייצרים זיהום בלתי נתפס, ובאמצע המאה הנוכחית זו תהיה התעשייה המזהמת ביותר אם היא לא תשתנה.”

“ההאצה הטכנולוגית בעולם התעופה, כמו בתחומים אחרים, יוצרת מרחב של אפשרויות בלתי מוגבלות – Wide open space – בשוק שנאמד ב-260 מיליארד דולר לעשור הקרוב.” לדבריה, המהפכה תתחיל בטיסות הקצרות, שכן שם היתרון של המטוס החשמלי בולט במיוחד. “אנחנו מדברים על ירידה של כ-80% בהוצאות האנרגיה וכ-50% בהוצאות התחזוקה. במטוס רגיל יש המון חלקים נעים ובמטוס שאנחנו פיתחנו רק חלק נע אחד – הרוטור.”

ד”ר סוזן יינג

במסגרת הכנס נערכה תחרות פרויקטי סטודנטים שבה הוענקו שני פרסי הצטיינות ע”ש ד”ר שלומית גליא: פרס על פרויקט תכן לצוות אווירודינמיקה בפרויקט פורמולה טכניון, בהנחיית מר מיכאל קוצנקו, ופרס על פרויקט מחקר לקדמיאל קרסנטי על מחקרו בנושא “מעגל דיזל משופר של כלי טיס קטן הטס בגובה רב”, בהנחיית פרופ’ ערן שר.

ד”ר שלומית גליא ז”ל, ילידת חיפה (1945), למדה בבסמ”ת ואחר כך השלימה שלושה תארים בפקולטה להנדסת מכונות בטכניון. בלימודי התואר הראשון היא היתה הסטודנטית האשה היחידה בכל ארבעת המחזורים שלמדו באותה תקופה בפקולטה. בשנת 1964 פגשה בטכניון את דב, בעלה לעתיד, שהיה אז סטודנט בפקולטה לארכיטקטורה. לאחר פוסט-דוקטורט באימפריאל קולג’ בלונדון היא עבדה במעבדות חיל האוויר האמריקאי עד שנקראה לפרויקט ה”לביא”, ואז התקדמה בהדרגה בתעשייה האווירית. משם עברה לעבוד במשרד הביטחון כראש מחלקת תשתיות טכנולוגיות במפא”ת. שלומית נפטרה בשנת 2011.

הוועדה המארגנת של יום העיון המורכבת מקלינאים, חברי סגל, סטודנטים ועובדי טכניון

חמלה – זה היה נושאו של יום העיון השנתי בנושא יחסי רופא-מטופל שנערך לאחרונה בפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט. היה זה האירוע ה-24 בסדרת ימי עיון על שמו של פרופ’ אהרון ולירו ז”ל, העוסקים בקונפליקטים ביחסים בין מטפלים ומטופלים.

לימודי הרפואה בטכניון עמוסים במידע ומצריכים שקדנות ורצינות, זיכרון טוב ויכולת אינטגרציה. יתר על כן, עם התפתחות הטכנולוגיות הרפואיות נדרשים הסטודנטים לפתח יותר ויותר מיומנויות טכניון והבנה טכנולוגית. עם זאת, חלק ניכר מהחינוך בפקולטה מוקדש ל”מדעי הלב” – אישיותו של הרופא, מיומנויותיו הבין-אישיות ויכולתו לאמפתיה כלפי המטופל.

ביום העיון התקיים דיון מעמיק על חשיבותה של החמלה מנקודות מבט שונות – מטופלים, רופאים, סטודנטים ומחנכים בפקולטה. פרופ’ שמעון מרום, הדיקן היוצא של הפקולטה לרפואה, פתח את הכנוס בדברי ברכה. כבכל שנה נאמרו דברים לזכרו של פרופ’ אהרון ולירו, הפעם מפי פרופ’ רוזלי בר שהייתה תלמידתו ובעבר ניהלה את היחידה לחינוך רפואי בפקולטה. הסטודנטיות אלונה בוקין, רעות כהן ומיכל מרום הגישו לקהל המשתתפים סיפורים מרגשים על מטופלים שפגשו במהלך סבבי ההתנסות במחלקות בית החולים.

ד”ר ליזה ברקי והעיתונאי שמעון שיפר סיפרו, כל אחד מנקודת מבטו, את סיפורה של משפחה המלווה חולה סופני. מתוך חוויות הטיפול שעברו הם הדגישו את תפקידה של החמלה בהתמודדות עם החולי ואת הסבל שנגרם להם בהעדרה. דבריהם המחישו את מקומה של החמלה במקצוענות הרפואית ואת משמעותה העצומה לחולים ולמשפחותיהם והעידו על השפעתו הקשה של העדר חמלה.

תום זנדמן, איש הפואטרי סלאם, ביטא את קולו של הרופא. שיריו, שהיו רוויים בהומור ובסרקזם, הבהירו היטב שחמלה אינה תמיד זמינה וזאת בשל צרכיו של המטפל עצמו, העומס והעייפות שבהם הוא נתון, המחויבויות והמדדים לפיהם הוא נמדד וכמובן הלחץ הרגשי והשחיקה. הרופא, מתברר, זקוק אף הוא לחמלה.

ד”ר סיימון וולפסון סיכם בהרצאתו את החסמים בהענקת חמלה. לכן הועלתה חשיבותה של תשומת הלב של הרופא כלפי עצמו, כתנאי ליכולתו להעניק חמלה למטופליו. הפסיכולוג איתי גליק לימד את הקהל על חמלה עצמית – כתרופה לשחיקת המטפל.

פרופ’ דינה בן יהודה, דיקנית הפקולטה לרפואה באוניברסיטה העברית, אמרה כי לדיבור הגלוי על חמלה יש חשיבות עצומה דווקא בעידן הנוכחי, המתאפיין בקצב מסחרר של פיתוחים טכנולוגיים במחשוב ובמכשור. הריחוק בין המטפל למטופל, והעדרו של קשר בין-אישי, עלולים לפגוע באופן משמעותי בטיפול.

פרופ’ אבי רוטשילד נעל את הכנוס מנקודת מבטו כמחנך שעמד שנים בראש תוכנית הכשרת הסטודנטים באומנות הקשר הבין-אישי.

את הכנס יזמה המחלקה להוראה וחינוך רפואי והוא יצא אל הפועל בראשות ד”ר יעל קופלמן. בוועדת ארגון הכנס השתתפו אפי ברקאי, גילה בוסקילה, גילה יעקב, זאהר עזאם, חאלד כרכבי, חלא מועדי, יעל קופלמן, מיכל קרן, ניצן ברק, ניצן זיגדון, עינת קדם ורוזלי בר.

ד”ר ליזה ברקי הרינגטון

שמעון שיפר, עיתונאי

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

הסטודנטית קיילה הולמן מ-MIT עם תלמידי אורט טכניקום גבעתיים

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.

הצגת רובוט רחפן במשימת צילום

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

פרופ’ יורם שיפטן

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

פרופ׳ לילך עמירב

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.

פרופ’ איתמר קאהן

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.

ד”ר שי ברלין

“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

הדוקטורנטית שונית אולשקר

באיור: החלקיק הדו-מודאלי מורכב מכדור חלול של תחמוצת ברזל (באפור) שבתוכו צף חלקיק פולט אור (באדום)

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

קבוצת המחקר של פרופ’ חאיק.
מימין לשמאל: יאנה מילוטין (חוקרת), פרופ׳ חוסאם חאיק, הדוקטורנט יהוא חורב, ד״ר ויקי קלופר (חוקרת), הדוקטורנט מוחמד ח׳טיב, עלאא גארא (חוקר) ומהנדס המעבדה ולאא סליבא

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

טיפות תחמוצת הגרפין לאחר הזרקתן, ומדידת התנגדותן החשמלית

פרופ׳ חוסאם חאיק (מימין) וד״ר מין דזאנג

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

פרופ’-משנה ירון פוקס

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.

אוכלוסיות תאי גזע של זקיק השערה. אימונופלורסנציה של אוכלוסיות המסומנות על ידי CD34 (אדום) וקרטין 15 (כתום)

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

זקיקי שיער ובלוטות חלב. אימונופלורסנציה של תאים מתחלקים (אדום) ותאי גזע של זקיק השערה (ירוק)

מיני איבר (אורגנואיד) של המעי הדק שנמחק בו הגן ארטס. כתוצאה מכך נישת תאי הגזע מתרחבת. התמונה צולמה על ידי הקרנה של כל מישור פוקלי.

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

תמונה קבוצתית (מימין לשמאל) : ד”ר ישי פיקמן, הדוקטורנטית איילת אלפרט ופרופ”ח שי שן-אור,

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.

פרופ”ח שי שן-אור

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

הדוקטורנטית איילת אלפרט

ד”ר ישי פיקמן

לסרטון המסביר את המחקר לחצו כאן