מגזין הטכניון | סתיו 2024

32 דימות רפואי פרופ’ ענת לוין דרור איזיק וקרים בפקולטה להנדסת חשמל ומחשבים Nature ע”ש ויטרבי מציגים בכתב העת גישה חדשה בעיצוב Communications חזית גל. לגישה זו יישומים נרחבים ומשמעותיים מאוד במיוחד בדימות ביולוגי לא פולשני של עומק הרקמה, והטכנולוגיה החדשה מודגמת במאמר על נוירונים (תאי עצב). עיצוב חזית גל היא גישה מבטיחה לדימות בעומק הרקמה. עד כה התאפשרה גישה זו באמצעות “צד שלישי” - נקודות פלורוסנטיות שהוחדרו לדגימה באופן ידני, והרקמה מופתה בעקיפין על ידי דימות שלהן. לתהליך הזה חסרונות רבים, ולכתחילה היה ברור היה שדימות ישיר של הרקמה הוא דרך טובה יותר. עם זאת, דימות ישיר כרוך בקשיים שונים, ואחד מהם הוא שהקרינה הנפלטת מרקמות היא קרינה חלשה ולכן מדידתה מועדת לטעויות, בעיקר כאשר מדובר בדימות של עומק הרקמה. הטכנולוגיה החדשה שמציגים חוקרי הטכניון מתגברת על מגבלות אלה ומציגה אפשרות לדימות ישיר של הרקמה באמצעות הארה על נוירון שסומן . בתגובה להארה עליו, EGFP בחלבון הפלורוסנטי החלבון הזה מפיץ אור בצבע שונה. טכנולוגיה זו מבוססת על תיקון כפול של חזיתות הגל - תיקון חזית הגל הנשלח לרקמה ותיקון חזית הגל החוזר ממנה. בסיוע חישובים מתמטיים המשקללים את היחס https://www.nature.com/articles/s41467-024-49697-w למאמר: עומק מבט בין אות לרעש השיגו החוקרים רזולוציה גבוהה של הנוירונים בעומק הרקמה. הדוקטורנט דרור איזיק, שערך את המחקר בהנחייתה של פרופ’ ענת לוין, מסביר כי “הדגמות קודמות של עיצוב חזית גל תיקנו עיוותים די קלים והיו אפקטיביות רק לעומקי רקמה מוגבלים מאוד. המחקר שלנו הדגים את הטכנולוגיה בפעם הראשונה בביצוע דימות לעומק הרקמה ובתיקון עיוותים גדולים מאוד, שללא התיקון שלנו היו גורמים לתמונות המתקבלות להיות ‘תמונות רעש’ שאין בהן שום מידע ויזואלי.” הטכנולוגיה החדשה אכן סיפקה תמונות איכותיות של הנוירונים ושל האקסונים היוצאים מהם, זאת גם כאשר הנוירונים היו מכוסים בשכבת רקמה. החוקרים מבהירים כי טכנולוגיה שהודגמה על נוירונים רלוונטית גם לרקמות אחרות רבות. המחקר נתמך על ידי הנציבות האירופית למחקר ), הקרן הדו-לאומית למדע ישראל-ארה”ב ERC ( .) ISF ) וקרן המדע הלאומית ( BSF ( 2016 פרופ’ ענת לוין הצטרפה לסגל הטכניון בשנת אחרי דוקטורט באוניברסיטה העברית, פוסט- וכשבע שנים במכון ויצמן למדע. MIT דוקטורט ב- היא עוסקת באופטיקה, עיבוד תמונה וראייה ממוחשבת. פרופ’ לוין זכתה בפרסים רבים ובהם פרס מיכאל ברונו, פרס בלוונטיק ופרס קריל. ח טכנולוגיה חדשנית משפרת את איכותם של צילומים בעומק הרקמה