Page 16 - מגזין הטכניון | סתיו 2007

±∂
Ï Â Ï ˆ ‰ † Ô Â Ù Â ¯ ˜ È Ó‰
חוקרים בטכניון פיתחו מיקרופון אופטי המסנן רעשי רקע. המיקרופון, הפועל
בדרך של ניטור אופטי של אותות אקוסטיים היישר מגוף האדם, פותח על ידי
פרופסור מוטי שגב מהפקולטה לפיסיקה, בשיתוף צבי כץ וד"ר רמי אהרוני.
הפיתוח החדש, שנרשם כפטנט, יאפשר )לדוגמה( שיחה בטלפון סלולרי ללא
כל רעשי רקע - גם אם אחד הדוברים נמצא במפעל רועש, בשדה הקרב או
באצטדיון כדורגל. כך יוכלו מעסיקים לדבר מהבית עם עובדיהם בלי שקולות
הילדים יישמעו ברקע, וסוכני מכירות יוכלו לדבר עם לקוחות מבית קפה רועש.
, מבוסס על זיהוי אופטי שלONFM "הקונספט הבסיסי של המיקרופון, הנקרא
תנודות אקוסטיות בגוף )למשל בגולגולת( במהלך הדיבור," מסביר פרופסור
שגב. "כשאנחנו מדברים, אנחנו שומעים את עצמנו לא רק "מבחוץ" )מהאוזניים(
אלא גם - הודות להולכת הקול - דרך עצמות הראש. היכולת לזהות את השינויים
המזעריים הללו של תנודות אקוסטיות בראש מאפשרת הבחנה בין הקול -
כלומר האות המעניין אותנו במקרה זה - לבין רעשי הרקע שמקורם מחוץ לגוף."
על בסיס אותה הבחנה ניתן לסנן את רעשי הרקע ברמה טובה בהרבה מכפי
שעושות מערכות קיימות, שהן מערכות מבוססות-תוכנה. כך הוכח בהתקן
הניסיוני שפיתחו החוקרים.
התקן זה סינן את רעשי הרקע ביחס של כמעט אחד לאלף, ועל פי המודל
התיאורטי יתכן אף סינון טוב מזה. יתר על כן, המיקרופון האופטי מסנן גם
רעשים אקראיים ורעשים פתאומיים אשר אינם ניתנים לסינון במערכות
מבוססות-תוכנה.
בנוסף ליישום האמור רשמו החוקרים שני פטנטים נוספים בהקשר זה:
האחד - התקן המיועד להפעלה בטווח קצר )כמה מילימטרים מפניו של הדובר(;
והאחר - מכשיר דומה שאותו ניתן להציב במרחק רב יותר מן הדובר.
¢ ¯ · „Ó ¢ ˘ † È ‚ Â Ï Â È · ‰ † ·˘ÁÓ‰
Ì È ˜ „ È È Á ‰ † Ì Ú
חוקרים בטכניון פיתחו מחשב ביו-מולקולרי הגורם לשינוי צבעם של
חיידקים. זהו מקרה ראשון שבו תהליך חישוב מולקולרי מוביל לתכונה
נראית של בעל חיים. המחקר האמור נסקר בכתב העת המדעי
. ChemBioChem
"מחשבים ביו-מולקולריים מעוררים עניין רב בקהילה המדעית," מסביר
פרופסור אהוד קינן מהפקולטה לכימיה, "וזאת בשל יכולתם לתקשר ישירות
עם מערכות ביולוגיות ואפילו עם יצורים חיים. יכולת זו נובעת מהעובדה
שכל מרכיבי המחשב הביולוגי - כולל חומרה, תוכנה, קלט ופלט - הם
מולקולות המשתתפות בשרשרת של אירועים כימיים מתוכנתים מראש.
"עבודת המחקר שלנו מהווה קפיצת מדרגה, מכיוון שהיא מדגימה כיצד
מכונת חישוב מתוכננת כראוי )במקרה הנוכחי, מכונה אשר נקראת "אוטומט
סופי"( יכולה ליצור - תוך תקשורת ישירה עם יצורים חיים - פלט שהוא
תכונה ביולוגית ייחודית."
פרופסור קינן מעריך כי השלב הבא יהיה החדרה של מחשב ביו-מולקולרי
שלם לתוך תאים חיים או לתוך רקמות שלמות. צעד חשוב בכיוון הזה
נעשה באחרונה על ידי ד"ר יעקב בננסון ושותפיו באוניברסיטאות הרוורד
ופרינסטון. "עבודות המחקר של שתי הקבוצות מדגישות את הפוטנציאל
הגלום במכונות חישוב ביו-מולקולריות לצרכים של איבחון מחלות וטיפול
בהן באופן אוטומטי."
פרופסור קינן ביצע את המחקר עם דיקן הפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה
ומזון בטכניון, פרופסור יובל שהם, עם המסטרנטיות אליזבטה קוסוי ומיכל
סורני, ועם ד"ר נועה רביד.
חוקרים בטכניון ובארה"ב גילו חלבון המשתתף בתהליך האיחוי בין תאים.
, התגלה בתהליך האיחוי היוצר את קרום הבתולין בתולעתAFF-1 החלבון האמור,
- קרום הדומה בתיפקודו לזה של האישה.
איחוי בין תאים הוא תנאי הכרחי לקיומם של תהליכים ביולוגיים שונים כגון
הפריה, התפתחות רקמות גוף חיוניות, והדבקת תאים על ידי וירוסים.
- שהתגלה על EFF-1 לפני המחקר הנוכחי היה ידוע רק על חלבון מאחה אחד -
ידי פרופסור בנימין פודבילביץ' מהפקולטה לביולוגיה, שהשתתף גם במחקר
הנוכחי. לדברי פרופסור פודבילביץ', "עכשיו, לאחר גילוי החלבון הנוסף, אנו
מחפשים 'קרובי משפחה' רחוקים יותר הפועלים בתהליך האיחוי בבני אדם. אם
Ì È ‡ ˙ † Ô È · † È Â Á È ‡ Ï † È ‡ ¯ Á ‡ ‰ † Û Ò Â  † Ô Â · Ï Á † ‰ Ï ‚ ˙ ‰
נמצא, אולי נוכל לתרום בכך לפיתוח היכולת לריפוי רקמות ואיברים חולים
על ידי איחויים עם תאי גזע בריאים; למציאת דרכים חדשות להגבלת
התפתחותו של גידול סרטני על ידי מניעת איחויים של התאים הסרטניים;
ואולי - בעתיד הרחוק - לפענוח המנגנון שבאמצעותו מתאחים ביצית וזרע,
דבר שיהווה פתרון לבעייתם של זוגות חשוכי ילדים".
המחקר בוצע על ידי ד"ר עמיר ספיר ופרופסור בנימין פודבילביץ' מהטכניון,
בשיתוף חוקרים ממכון הבריאות האמריקני ומאוניברסיטת ביילור ביוסטון.
באיפיון החלבון במעבדה השתתפו גם המסטרנט אורי אבינועם ועוזרת
המחקר קלרי ולנסי.
חוקרים בטכניון פיתחו חומר חדש העשוי לסייע בריפוי מאות מחלות גנטיות.
. Bioorganic and Medicinal Chemistry letters הפיתוח פורסם בכתב העת
את החומר החדש פיתח פרופסור טימור באזוב מהפקולטה לכימיה ע"ש שוליך
בטכניון, בשיתוף פעולה עם ד"ר תמר בן יוסף מהפקולטה לרפואה ע"ש רפפורט.
"בכל תא קיימים ריבוזומים, שהם מעין 'מכונות' המתרגמות את האינפורמציה
, 'יודע' להחדירNB30 הגנטית לחלבון," מסביר פרופסור באזוב. "החומר שפיתחנו,
חומצה אמינית למקומות שבהם ישנו שיבוש בתהליך תרגום זה כתוצאה
ממוטציה הקרויה מוטציית-פסק.
פרופסור באזוב עובד שנים רבות על משפחת תרופות אנטיביוטיות בשם
אמינוגליקוזידים, שהן תרופות בעלות תחום פעילות רחב, והוא מתמקד בפיענוח
המנגנון המאפשר לחיידקים לפתח עמידות נגד אותן תרופות. "אחד החיידקים
הבעייתיים הוא חיידק בשם פסאודומונס, התוקף בעיקר חולים שהמערכת
החיסונית שלהם אינה תקינה. בשנת 3002 נפגשתי עם פרופסור איתן כרם
מבית החולים 'הדסה' בירושלים, והתברר לי כי כ-%05 מחולי סיסטיק
פיברוזיס נפטרים מזיהומים הנגרמים על ידי חיידק זה."
פרופסור כרם הוכיח כי התרופה האנטיביוטית ג'נטמיצין יכולה לשמש גם
לתיקון גן פגום בחולי סיסטיק פיברוזיס, ולהקל עליהם מאוד. הבעיה היא
שיש לתת אותה במינון גבוה העלול לפגוע בחולה, עד כדי מוות. חוקרי
הטכניון ביצעו בג'נטמיצין מודיפיקציה כימית ויצרו חומר חדש המסוגל
לתקן גן פגום. רעילותו של החומר נמוכה פי 7 מזו של הג'נטמיצין. החוקרים
מעריכים כי החומר החדש עשוי להועיל לריפויין של מאות מחלות גנטיות,
ויתכן שגם סוגים מסוימים של סרטן.
˙ Â È Ë  ‚ † ˙ Â Ï Á Ó · † ˜ · ‡ Ó · † Í ¯ „ † ˙ ˆ È ¯ Ù