Page 5 - מגזין הטכניון | קיץ 2012

μ
ופיה
הניתנת לשליטה¨צפויה לשנות את ההתייחסות למחלה כאל מחלה כרונית
לטיפול בסרטן ית
מיצוי מלוא הפוטנציאל לשיפור הרזולוציה ¨זאת
הצריך מדידת הפאזה של האור המגיע למצלמה
מדידת פאזה מתבצעת בשיטות Æ במיקרוסקופ
®שיטות אינטרפרומטריות© המבוססות על התאבכות
אשר מסבכות את המערכת מאד ומגבילות את
Æיישומי השיטה
ר אורן כהן להוסיף נדבך ¢לפני כשנתיים הציע ד
חשוב לאלגוריתם אשר למעשה מחליף את הצורך
ולקבל שיחזור תמונות ברזולוציה ¨במדידת הפאזה
מתוך מדידת עוצמה בלבד ¨ טובה מחצי אורך הגל
ר ¢ ד¨ למעשהÆ®על ידי שימוש במצלמה רגילה©
את הרעיון של ≠ כהן הציע לחבר שני כיווני מחקר
הפרופסורים שגב ואלדר להדמאה ברזולוציה
הדמאה ללא ¢ מתחת לאורך הגל ואת התחום של
בו משחזרים תמונות בצורה אלגוריתמית ¨¢עדשה
ממדידות של עוצמת האור במרחק ® חישובית©
של הדמאה ≠ תחום זהÆגדול מאוד מהתמונה
הפך לאחרונה לתחום מאוד חשוב ≠ ללא עדשה
עם סיום בניית שלושה לייזרי פולסים קצרים Æ במדע
בעלות של ® גרמניה ויפן¨ב ¢בארה© Xבתחום קרני
חוקרים מתכננים להשתמש ¨ מיליארד דולר ללייזר
בהדמאה ללא עדשה על מנת למדוד את המבנה
מולקולות אשר © של מאות אלפי מולקולות בודדות
הבנת המבנה Æ®אינו ניתנות לגיבוש למבנה מחזורי
¨של מולקולות אלו תסלול את הדרך עבור כימאים
ביולוגים ורופאים להבנת תהליכים ביולוגיים רבים
הרזולוציה של כל ¨ עד כהÆ ברמה המולקולרית
בכל המאמצים ≠ ¢הדמאה ללא עדשה¢ שיטות ה
היתה מוגבלת לפריטים הגדולים ≠ המחקריים בעולם
אולם השיטה שפותחה כעת בטכניון ¨מאורך הגל
הדמאה ¢יכולה להביא לשיפור מהפכני בכל תחום ה
ולאפשר מדידת מבנה של מולקולות ¢ללא עדשה
Æ המשתנות בצורה דינמית
קבוצת המחקר הטכניונית הדגימה בניסויים שחזור
מתוך ¨μ של פרטים הקטנים מאורך הגל לפחות פי
מדידה בודדת של עוצמת האור במישור המוקד של
עבודת המחקר פורסמה בכתב Æעדשת המיקרוסקופ
עיקר עבודת Æ Nature Materialsהעת היוקרתי
דוקטורנט אלכס ≠המחקר נעשתה על ידי פוסט
Æ והמשתלמים יואב שכטמן ואלי אושרוביץ¨צמיאט
אשר בוצעו על ידי אלכס צמיאט והוד ¨בניסויים
¨®רפואית≠משתלם בפקולטה להנדסה ביו© דנה
הודגמו שחזורים של אובייקטים עם פריטים אופטיים
גל של ≠ ננומטרים על ידי קרינה באורך ±∞∞ בגודל
ללא שימוש בשיטה ¨ לשם השוואה Æ ננומטרים μ≥∞
הרזולוציה במיקרוסקופ זה מוגבלת ¨החדשנית
Æ ננומטר≥∞∞≠ לפריטים הגדולים מ
החלק העיקרי במחקר הינו ¨כפי שמתואר לעיל
®א© ∫ פיתוח האלגוריתם לשחזור המידע החסר
® ב©שיחזור הפאזה של האור הנמדד במצלמה ו
שיחזור החלק של האינפורמציה האופטית אשר אינו
המידע על פריטים הקטנים © מגיע כלל למצלמה
אשר פותח ¨ האלגוריתם הראשוניÆ®מחצי אורך הגל
אשר בזמן המחקר היה ¨על ידי אלעד בולקיש
התבסס על ¨ ויואב שכטמן¨ סטודנט לתואר ראשון
איחוד טורי של אלגוריתם לשחזור פאזה ואלגוריתם
לשחזור מידע שאובד במעבר בין האובייקט
אלי אושרוביץ פיתח אלגוריתם ¨ בהמשךÆ למצלמה
אינפורמציות ¢מוצלח בהרבה ששיחזר את שני סוגי ה
נתן קפיצת מדרגה בביצועים ¨ במקביל¢ החסרות
Æואיפשר טיפול במגוון רחב של תמונות
חוקרי הטכניון פועלים כעת לפתוח שיטות דומות
Æלשיפור רזולוציה של מערכות מדידה נוספות
המשתלם פבל סידורנקו הדגים לאחרונה ¨ למשל
את שבירת מחסום הרזולוציה של ספקטומטר
ולשחזר ®מכשיר המודד את התדרים של הקרינה©
מידע ספקטראלי ברזולוציה טובה יותר מהגבול
פרק הזמן בו שוהה פוטון בתוך מכשיר © הבסיסי
החוקרים מקווים שפיתוחים אלו יובילו Æ®המדידה
¨ למשל¨לשיפור מערכות ספקטראליות אשר
חיפוש ¨משמשות למדידת מזהמים באוויר או במים
Æ ועוד ¨חומרי נפץ
מאשר ברקמת עכבר או בצלחות ¨לתאים אנושיים
השימוש במודל ¨ לדבריהם Æגידול בתנאי מעבדה
סרטניים שישמידו ≠זה יקל על פיתוח טיפולים אנטי
את תאי הגידול הממאיר ובפרט את תאי הגזע
אלה האחרונים הם התאים Æ הסרטניים שבגידול
והם ¨ סרטניים≠העמידים יותר לטיפולים אנטי
מסוגלים לשכפל את עצמם וליצור את הגידול
תאים אלה אחראים להנצחת הגידול Æמחדש
ובכך הופכים את מחלת הסרטן למחלה ¨הממאיר
Æ אדם≠ מחלה שהורגת בני≠ לטאלית
STEM שהתפרסם בכתב העת¨ לצורך המחקר
השתמשו החוקרים בתאי סרטן שנלקחו ¨ CELLS
מחולת סרטן השחלות וגידלו אותם בתוך הרקמה
מגידול יחיד זה הצליחו המדענים לבודד Æהאנושית
השונות ¨ אוכלוסיות של תאים סרטניים≠שש תת
ברמת האגרסיביות ¨זו מזו ביכולת הממאירות
ובצורך של ¨ באופי הגידול שהן מפתחות ¨שלהן
התאים הממאירים לגייס לעזרתם תאים נורמלים
Æמהרקמה הבריאה שמסביב
אוכלוסיות אלו הן בעלות מאפיינים ≠שש תת
ובעצם מהוות ¨ ברורים של תאי גזע סרטניים
ממצא חדשני המצביע על השונות הקיימת בגידול
כבר ברמת תאי הגזע הסרטניים שמהם מתפתח
ר ¢ מסבירה ד¨תכונות זה≠ מכלולÆהגידול הממאיר
בא לידי ביטוי בשלמותו רק כאשר התאים ¨צוקרמן
ואיחוד של התאים השונים ¨גדלים ברקמה אנושית
הללו ותכונותיהם מרכיב למעשה את הגידול
המודלים Æהממאיר שהוצא מגופו של החולה
העכבריים שמקובלים כיום לחקר מחלת הסרטן
אינם משקפים בשלמותם את מכלול התאים
הסרטניים ותכונותיהם כפי שהם משתקפים במודל
ובעיקר אין הרקמה העכברית משקפת ¨החדשני
את תכונות השכפול העצמי של תאים אלו כפי
Æ שהן באות לידי ביטוי ברקמה האנושית
שני החוקרים מציינים כי בשלב זה אין ביכולתם
לקבוע באופן ספציפי מהם הגורמים המשפיעים
עם Æעל עידוד התפתחות הגידול ברקמה האנושית
וזיהוי הגורמים ¨ הם מקווים כי המשך המחקר¨זאת
יאפשרו לרפואה המודרנית לטפל ¨האמורים
במקום לטפל ∫ במחלת הסרטן כבמחלה כרונית
באופן ≠ בגידול השלם ניתן יהיה לזהות ולחסל
את ≠ שהוא ספציפי לכל סוג של תא גזע סרטני
לטענת ¨ בשלב הבא Æהיכולת לשיכפול עצמי
יש לזהות ולפתח דרכים לחסום את ¨החוקרים
הגורמים שמאפשרים שכפול עצמי של תאי גזע
סרטניים כך שניתן יהיה לשלוט בהם באמצעות
Æסרטניים לאורך זמן≠טיפולים אנטי
¨ המובילה את פרויקט המחקר¨ ר מתי צוקרמן¢ד
היא חוקרת בכירה בקריה הרפואית לבריאות
שהגה את ¨ ופרופסור סקורצקי¨ם¢ רמב≠ האדם
הוא מנהל מכון רפפורט בטכניון ומנהל ¨הרעיון
Æם ¢פיתוח הרפואה והמחקר בקריה הרפואית רמב
קבוצת המחקר כוללת גם את שגיא אבלסון ולירון
ואת ≠ סטודנטים לתואר דוקטור בטכניון≠ ברגר
Æהמדענית יעלה שמאי
עבודת מחקר זו מומנה בסיוע הקרן הלאומית
ÆSkirball≠ וSoref למדע והקרנות
מחקר ופיתוח