Category Archives: כתבות אמצע

הפרופסורים מוחמד עכאשה ונועם סוקר מהפקולטה לפיזיקה בטכניון מציגים עם עמיתיהם מבריטניה ומאוסטרליה ממצאים חדשים הנוגעים לערפילית הטבעת הדרומית. עיקר התגלית: הטבעות בערפילית עוצבו על ידי ארבעה או חמישה כוכבים ולא על ידי שני כוכבים כמו במרבית המקרים האחרים.

ערפיליות פלנטריות נוצרות כתוצאה ממותם של כוכבים כמו השמש שלנו. כוכב הוא כדור גז המייצר אנרגיה בתהליך של היתוך גרעיני. צורתו נקבעת על ידי משחק הכוחות בין כוח הכבידה, המושך את הגז למרכז הכדור, ובין ההיתוך היוצר לחצים כלפי חוץ. כאשר אוזלים היסודות הנדרשים לתהליך ההיתוך גוברת השפעתו של כוח הכבידה והכוכב מתכווץ לכדי “ננס לבן”; במקביל המעטפת החיצונית של הכוכב נזרקת לחלל ויוצרת ענן גז בגודל שנת אור בערך. ענן הגז נקרא ערפילית פלנטרית. גם השמש שלנו צפויה ליצור ערפילית פלנטרית  בעוד כ-6 מיליארד שנים.

ערפילית הטבעת הדרומית, או בשמה המדעי NGC 3132, היא חלק משביל החלב, ומרחקה מכדור הארץ הוא כ-2,500 שנות אור. על פי ההשערה המקובלת, מרבית הערפיליות הפלנטריות נוצרות מזוגות כוכבים, אולם המחקר החדש מצביע על כך כי במקרה המעניין של ערפילית הטבעת הדרומית היו מעורבים ארבעה ואולי אף חמישה כוכבים. שניים מהכוכבים נראים בתמונות של הטלסקופ. שלושת הכוכבים האחרים עדיין לא נצפו, וקיומם הוסק מהחישובים של חוקרי הטכניון ועמיתיהם.

בתמונה: שני מבטים על הגז בערפילית הטבעת הדרומית. SCIENCE: NASA, ESA, CSA, STScI, Orsola De Marco (Macquarie University); IMAGE PROCESSING: Joseph DePasquale (STScI)

התגלית מבוססת על מידול של מידע עדכני מטלסקופ החלל ג’יימס ווב באינפרא-אדום והיא התפרסמה בכתב העת Nature Astronomy.

לקריאת המאמר – לחצו כאן

צעד חשוב בשיתוף הפעולה בין אינטל לפקולטה למדע והנדסה של חומרים בטכניון: אינטל תרמה לפקולטה מכשיר אפיון מתקדם שיסייע בהכשרת סטודנטיות וסטודנטים בתואר ראשון כמהנדסים ומדענים מובילים. המכשיר החדש, ‘גשש כוח אטומי’ (AFP), מאפשר לבצע מדידות חשמליות מורכבות בהתקנים ננוטכנולוגיים. הוא הגיע היישר ממעבדות המחקר והפיתוח של החברה, שם הוא שימש לפיתוח שבבים חדשניים. המכשיר יעמוד לרשות הסטודנטים בקורסי המעבדה המתקדמים בפקולטה לאפיון התכונות החשמליות של מבנים ננומטרים שאותם הם יוצרים בעצמם.

מטעם הטכניון הוביל את היוזמה פרופ’ יכין עברי. לדבריו, “שיתוף הפעולה ההדוק והמתמשך עם אינטל מבטא את מחויבותנו ההדדית להכשרת דור העתיד ומסייע לנו לשמר את מעמדו של הטכניון כמקום המוביל להכשרת מהנדסי חומרים. המכשיר למדידות חשמליות שאינטל תורמת יאפשר לסטודנטים לאפיין חומרים שהם מייצרים בקורסי המעבדה באופן המשקף החומר הנלמד בקורסים העיוניים, תוך שימוש בכלים עדכניים ורלוונטיים בתעשייה שצפויה לקלוט אותם לאחר סיום הלימודים.”

לדברי דיקנית הפקולטה פרופ’ גיטי פריי, “אנו מייחסים חשיבות רבה לקורסי המעבדות המתקדמים, שם חובר הידע התאורטי של הסטודנטים עם העבודה המעשית על המכשור המחקרי וההנדסי שבו ישתמשו גם מחוץ לאקדמיה. המכשיר החדש יאפשר לנו להרחיב ולהעמיק התנסות חשובה זו במהלך לימודי התואר הראשון.”

בתמונה, משמאל לימין: ד”ר סיגל בן-צבי, מנהלת קשרי אינטל-טכניון; מריאנה וקסמן, מנהלת קשרי האקדמיה של אינטל ישראל; מירב שטרית, אחראית תכנון הון אנושי למרכזי הייצור של אינטל ישראל; פרופ’ גיטי פריי, דיקנית הפקולטה למדע והנדסה של חומרים בטכניון; ואסתי גזית, רכזת קשרי אקדמיה באינטל ישראל
פרופ’ יכין עברי, הפקולטה למדע והנדסה של חומרים

האיחוי בין תא זרע וביצית – תאי הזוויג – הוא השלב הראשון והמכריע בתהליך ההפריה. כיום מוכרים חלבונים רבים בתאי הזוויג הדרושים להצמדה ביניהם, אך ביונקים לא זוהה עד עתה חלבון האיחוי המביא למיזוג התאים לכדי תא אחד.

צוות המחקר בטכניון, מימין לשמאל: פרופ’ בנימין פודבילביץ, קלרי ולנסי, ד”ר ניקולס ברוקמן, שיאוהוי לי וקטרינה פליאק

צוות חוקרים משותף מהפקולטה לביולוגיה בטכניון ומאוניברסיטת טוקיו ביפן הציג לראשונה ראיות לפיהן החלבון איזומו (IZUMO1), המתבטא בתאי זרע, מסוגל להוביל לאיחוי בין תאים. החלבון איזומו התגלה לראשונה בשנת 2005 על ידי פרופ’ נאקוזו אינואה מאוניברסיטת אוסקה ביפן. הוא מצוי על גבי תאי הזרע, וכבר ידוע כי הוא נקשר לביצית באמצעות קולטן בשם ג’ונו (JUNO). בשל חשיבות האינטראקציה בין הצמד בתהליך ההפריה קרוי איזומו על שמו של מקדש בעל חשיבות לנישואין ביפן -Izumo.

ד”ר ניקולס ברוקמן, פוסט-דוקטורנט במעבדת פודבילביץ

המחקר הנוכחי שהתפרסם ב- Journal of cell Biology, שבוצע בהובלת ד”ר ניקולס ברוקמן ופרופ’ בנימין פודבילביץ מהפקולטה לביולוגיה בטכניון, חושף כי החלבון איזומו מסוגל להביא לאיחוי בין תאים סמוכים באופן המייחד אותו כחלבון איחוי ייעודי. ראיות לכך התקבלו בכמה שיטות שונות ובהן זיהוי רגע האיחוי המתווך על ידי איזומו באמצעות מעקב לאורך זמן (time-lapse imaging). חלק מהניסויים נערכו בשיתוף פעולה עם צוות חוקרים בראשות ד”ר קודאי נקג’ימה (Kohdai Nakajima) מאוניברסיטת טוקיו.

אחת התגליות המרכזיות במחקרם של ד”ר ברוקמן ועמיתיו היא שאיזומו לבדו מסוגל להביא לאיחוי בין תאים צמודים ללא צורך בקישור לקולטן האמור, ג’ונו. במילים אחרות, איזומו משחק תפקיד כפול, הן באינטראקציה שבין תאי הזוויג והן במיזוג תכולתם להשלמת תהליך ההפריה. החוקרים מציינים כי מאמרם מציג בפעם הראשונה ראיות לתפקיד זה של איזומו כחלבון איחוי המעורב בהפריה ביונקים.

המחקר נתמך על ידי מענק הקרן הלאומית למדע, מענק מיוחד למחקר מדעי בתחומים עתירי חדשנות ומענק מרי קירי מטעם הנציבות האירופית למחקר (תוכנית Horizon 2020).

למאמר המדעי ב-  Journal of cell Biology לחצו כאן

שני חברי סגל בטכניון, פרופ׳ בעז פוקרוי מהפקולטה למדע והנדסה של חומרים ופרופ׳ אסתי סגל מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון,  זכו במענק יוקרתי מהאיחוד האירופי במסגרת תוכנית EIC-Pathfinder. התוכנית תומכת במחקרים המפתחים טכנולוגיות חדשות ופורצות דרך – High Risk High Gain. השנה הוגשו מעל ל-850 הצעות ומתוכן רק 57 הצעות זכו למימון.

פרופ’ בעז פוקרוי

במסגרת הפרויקט הזוכה יפתחו חוקרי הטכניון, בהשראת הטבע, חומרים חדשניים שיאפשרו טיפול בר-קיימא וידידותי לסביבה במחלות צמחים, ובפרט אלה הנגרמות על ידי פטריות פתוגניות. על פי דוחות אחרונים של ארגון המזון והחקלאות של האומות המאוחדות (FAO), מחלות אלה גורמות לאובדן של כשליש מכלל הגידולים החקלאיים בעולם. הנזקים הכלכליים הישירים נאמדים ביותר מ-70 מיליארד דולר בשנה, אולם ההשלכות המצטברות של אובדן המזון והנזק הסביבתי גדולים לעין שיעור. יתרה מכך, בצל ועידת האקלים בשארם א-שייח’, התחזיות הן שבשל התחממות כדור הארץ, מחלות אלה יתפשטו ושכיחותן תגבר.

פרופ’ אסתי סגל

השיטות המקובלות היום לטיפול במחלות צמחים נסמכות על שימוש נרחב בחומרי הדברה כימיים. אלא שחומרים אלה, הנשטפים ומחלחלים בקרקע, מסכנים את בריאות האדם והסביבה. יתרה מכך, פתוגנים רבים כבר פיתחו עמידות כנגד חומרים אלה.

הטכנולוגיה המהפכנית שמפתחים חוקרי הטכניון, SafeWax, נועדה לענות על אתגרים גלובליים אלה באמצעות ציפוי המגן על הצמח ממחלות. מדובר בטכנולוגיה ביומימטית, כלומר טכנולוגיה שפותחה בהשראת הטבע. מקור ההשראה הוא הקוטיקולה, שכבה שומנית המצפה צמחים ובהם לוטוס. עלי הלוטוס מכוסים במערך של גבשושיות מיקרוסקופיות היוצרות שכבה סופר-הידרופובית (דוחה מים) המשמשת כמנגנון של ניקוי עצמי מגורמים מזהמים ופתוגנים.

בהשראת הקוטיקולה פיתחה קבוצת המחקר של פרופ׳ פוקרוי תרסיס היוצר מבנה דומה. החידוש בתרסיס הוא בהרכבו, המבוסס על חומרים המאופיינים בפעילות אנטימיקרוביאלית רחבה וארוכת טווח. ייחודה של הטכנולוגיה הוא בסינרגיה בין מנגנון ההתארגנות של השעווה על פני המשטח, המובילה להיווצרות של מבנה גבישי סופר-הידרופובי, ובפעילות האנטימיקרוביאלית העצמית של אותם חומרים. התוצאה: ציפויי בעל תכונות משולבות של ניקוי עצמי,  antibiofouling (צמצום היצמדות של מיקרואורגניזמים לפני השטח) וקטילה אפקטיבית של מיקרואורגניזמים על פני הצמח. השילוב בין כל אלה מוביל למניעה פסיבית ואקטיבית של התבססות זיהומים פטרייתיים והתפשטות מחלות.

במחקר האירופי יתמקדו החוקרים, תוך שיתוף פעולה עם עמיתים מאוניברסיטת בולוניה באיטליה ומ-BASF, בהתאמת הציפויים לגידולים חקלאיים חשובים ובהם גפנים. הגפנים באירופה, מגידולי הדגל של היבשת, רגישות במיוחד למחלות פטרייתיות ולפיכך מטופלות בתכיפות ובכמות רבה של חומרי הדברה. האיחוד האירופי כבר מטיל מגבלות על השימוש בתכשירים אלה, וחלקם צפויים להיאסר לשימוש בשל רעילותם והשפעותיהם ההרסניות על הסביבה – מה שיותיר את הגפנים חשופות למחלות. זה הרקע לבחירתו של האיחוד האירופי בפרויקט של חוקרי הטכניון ועמיתיהם, המדגישים כי הציפויים בטוחים לאדם ולסביבה וכי אפשר להפיק את חומרי הגלם ממקורות מתחדשים.

תוכנית EIC-Pathfinder

ב-23 באוקטובר התקיים בטכניון כנס “טעם העתיד” שעסק בפיתוח מקורות אלטרנטיביים לחלבונים מן החי. בכנס הוצגו אתגרים, התפתחויות ופריצות דרך בפיתוח ובייצור של תחליפים למזון מן החי. הצורך בתחליפים אלה הולך וגובר עקב שינויי האקלים והמחסור הגדל במזון ובמים נוכח הגידול באוכלוסיית העולם ובשל הפגיעה ההרסנית במגוון הביולוגי בטבע כתוצאה מעקירת יערות-עד לצורך גידול מספוא לבקר ולחיות-מאכל אחרות.

פרופ’ סימה ירון, דיקנית הפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון ומיוזמי הכנס, בירכה את הבאים והדגישה את חשיבותו של קידום מחקר רב תחומי זה בטכניון, בין השאר בעזרת מרכז קרסו לחדשנות במזון שמוקם בימים אלה בפקולטה.

מימין לשמאל: נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון, פרופ’ מאיה דוידוביץ-פנחס מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון, רוני צידון – מנהלת פיתוח עסקי ב-Imagindairy, פרופ’ אבי שפיגלמן מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון, אניה אלדן – מנכ”לית Nury ventures, דורון מאור – מנהל טכנולוגיות חדשניות תחליפי חלבון וחלב בתנובה, פרופ’ אורי לזמס מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון, ד”ר נטע לבון – CTO באלף פארמס, פרופ’ איל זוסמן מהפקולטה להנדסת מכונות, יו”ר הכנס פרופ’ יואב ליבני מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון, אלה וולדמן – קשרי ממשלה ב-GFI, ניר גולדשטיין – מנכ”ל GFI ישראל, פרופ’ שולמית לבנברג מהפקולטה להנדסה ביו-רפואית, דר ליז שפכט – סגנית נשיא GFI העולמי למדע וטכנולוגיה, ד”ר מיכל הלפרט – מנהלת קשרי אקדמיה-GFI ישראל, דוד שם טוב – מוביל חדשנות ומחקר יישומי ברשות המחקר בטכניון). מארגני הכנס: פרופ’ ליבני, גולדשטיין, שם טוב, פרופ’ שפיגלמן וד”ר הלפרט

את הכנס ארגנו פרופ’ יואב ליבני ופרופ’ אבי שפיגלמן מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון ודוד שם טוב מרשות המחקר עם ניר גולדשטיין (מנכ”ל) ודר’ מיכל הלפרט (מנהלת קשרי אקדמיה) ב-Good Food Israel  – ארגון עולמי ללא מטרת רווח המקדם פיתוח חלופות למזון מן החי על ידי קידום המחקר בתחום ויישומו.

בין הדוברים בכנס: ד”ר ליז שפכט, מנהלת מדע וטכנולוגיה של ארגון GFI העולמי, שהציגה את המולטידיסציפלינריות של התחום ואת הצרכים שדורשים מחקר בסיסי ויישומי והדגישה את הדחיפות הנדרשת למחקר; ניר גולדשטיין, שסקר את ההתפתחויות בארץ ובעולם בתחום העסקי והסביר כי מבחינת השקעות בחלבונים אלטרנטיביים, ישראל מדורגת במקום השני והמכובד בעולם; פרופ’ שולמית לבנברג מהפקולטה להנדסה ביו-רפואית בטכניון, שתיארה את מחקריה בתחום הבשר המתורבת; וד”ר מרטין יגר, שותף מנהל בקרן הון סיכוןInnovest Nutrition , שתיאר את האתגרים המורכבים שאיתם מתמודדות חברות בתחום זה.

נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון אמר בכנס כי “קשרים בין האקדמיה לתעשייה הם מרכיב מרכזי בפעילות הטכניון כיום. הגבולות המסורתיים, המשייכים את המדע הבסיסי לאקדמיה ואת המחקר היישומי לתעשייה, נעלמו, וגם בכנס הנוכחי אנחנו רואים את הקשר בין שני המגזרים – מומחים מהטכניון דנים בנושאים השונים עם אנשים מתעשיית המזון. זאת הדרך לקראת שינוי ענף המזון לכדי תעשיית הייטק.”

פרופ’ מאיה דוידוביץ’-פנחס, חברת סגל בפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון, אמרה כי “הטכניון מצטיין בחיבור בין מדע בסיסי למחקר יישומי בתחומים מגוונים כמו מזון ובריאות האדם ומקיים קשרים רבים עם התעשיות הרלוונטיות.”

בכנס נערכו פאנל אנשי תעשייה ופאנל אנשי אקדמיה שדנו באתגרי התחום ובדרכים להתמודד עמם תוך שיתופי פעולה מולטידיסציפלינריים. בסיום הכנס התקיימה ארוחת Taste of the Future בה טעמו הבאים “סטייקים” מחלבון צמחי בהדפסת תלת-ממד של חברת Redefine Meat  ו”ביצות” (תחליפי ביצים מחומרי צמחיים) באדיבות חברת Yo-Egg.

הדגמה של השימוש במערכת החדשה. קרדיט: Wisdome Wearables

מסכות פנים קונוונציונליות אומנם מגינות מפני העברת מחלות, אולם ספרות מדעית עדכנית מצביעה על השפעותיהן הפסיכולוגיות והפיזיולוגיות השליליות. המסכות פוגעות בזיהוי פנים ובזיהוי רגשות, משפיעות לרעה על תקשורת מילולית ועלולות לגרום כאבי ראש ובעיות עור. עטיית מסכות לאורך יום העבודה פוגעת במיקוד ובקשב במגוון רחב של מקצועות. כתוצאה מקשיים אלה, רבים לובשים מסכות בצורה לא נכונה – על הפה או מתחתיו – מה שמפחית מאוד את ההגנה. אפילו ביפן, שם מסיכות פנים נפוצות, מחקר גדול מצא שרק 20% מהאנשים לובשים מסכות בצורה נכונה.

מסכות פנים קונבנציונליות הובילו גם לעלייה דרמטית בפסולת פלסטיק, בעיה שהוחרפה בעקבות הוראות ממשלתיות על חבישת מסכות. המסכות מייצרות כיום מיליוני טונות פסולת בשנה.

צוות חוקרים בטכניון בראשות הפרופסורים משה שהם ודיוויד גרינבלט מהפקולטה להנדסת מכונות העלה פתרון חדש לחלוטין לדילמת המסכה הקונוונציונלית: “מסך אוויר” בלתי נראה הזורם מול פניו של המשתמש. מסך האוויר נובע מתוך יחידה קלת משקל הכוללת מסנן ומותקנת על מצחייה של כובע. שימוש ברעיון חדשני זה הבליט כמה יתרונות מרכזיים: מסך האוויר מגן על העיניים, האף והפה ללא השפעות שליליות על זיהוי פנים, זיהוי רגשות ותקשורת בעל פה. בנוסף, ההתקן כולו ניתן לשימוש חוזר ולכן אינו מזהם את הסביבה.

מחקר שפורסם לאחרונה, המבוסס על ניסויים שנערכו במעבדתו של פרופ’ דיוויד גרינבלט, הדגים את יעילות מסך האוויר בחסימה יעילה של אירוסולים וטיפות שנוצרו במהלך נשימה ודיבור, כמו גם טיפות גדולות שנוצרו במהלך שיעול והתעטשות. מעבר לכך, כאשר המשתמש שוהה באוויר נגוע, מסך האוויר מסיר תרסיסים מחזית הפנים בתהליך המכונה “סחף”. בסרטון המצורף אפשר לראות את האפקט המשותף של חסימה וסחף. בסרטון נעשה שימוש בתאורת לייזר כדי להמחיש את זרימת האוויר.

בתמונות: בחלק העליון נראית התנהגות החלקיקים במצב נטול מיגון. בחלק התחתון – מסך האוויר מסיט את החלקיקים מטה וכך מגן על האדם שמימין.

הסטודנטים דוד קיסר וענאן גרזוזי מתוכנית האנרגיה ע”ש גרנד בטכניון (GTEP) סייעו בניתוח הנתונים הניסויים ובפיתוח מודל מתמטי, מבוסס פיזיקה תיאורטית, של מסך האוויר.

החוקרים ערכו ראיונות אחד על אחד ומחקרי פיילוט עם יותר מ-50 נבדקים ממגזרים שונים: מבוגרים ומטפליהם בבתי אבות, פרופסורים באוניברסיטאות וסטודנטים שלהם, עובדים בקרבה פיזית כגון חונכים, פיזיותרפיסטים ופסיכולוגים, עובדים קמעונאיים בחנויות ובמשרדים וצוותי הנהלת היי-טק וחברי דירקטוריון המשתתפים בפגישות ארוכות בתוך חדרים. הראיונות הראו בבירור את היתרון של מסך האוויר הבלתי נראה על פני מסכות הפנים הנפוצות. קבוצות אלו מייצגות מְאמצים מוקדמים (Early adaptors) פוטנציאליים, שייהנו בעיקר מהטכנולוגיה החדשה הזו בישראל ובעולם.

הטכניון העניק לאחרונה רישיון לטכנולוגיה לחברת Wisdome Wearables Ltd. הסטארט-אפ החדש נמצא כעת בתהליך של מסחור המוצר ומחפש שותפים למימוש טכנולוגיה משבשת זו לטובת אלה הנמצאים בסיכון גבוה לסבול מנגיפים בדרכי הנשימה כגון קורונה, MERS, שפעת ועוד.

בסרטון: תנועת החלקיקים לפני הפעלת מסך האוויר ובמהלך ההפעלה