Page 19 - מגזין הטכניון | סתיו 2007
Basic HTML Version
‡·‰†¯Â„‰† ∫˜·„
Ï˘†˙¯Ù¢ӆ‰˜·„‰†˙¯˘Ù‡Ó†‰˘„Á†‰È‚ÂÏÂÎË
˙ȯËÓ≠†˙ȯϘÏÂÓ†‰·Î˘†˙ÂÚˆÓ‡·†ÌȯÓÂÁ
( במדינת
RPI
חוקרי הטכניון, בשיתוף עם קבוצת חוקרים מהמכון הטכנולוגי רנסליר )
ניו יורק, פיתחו שיטה המשפרת משמעותית את החיבור בין משטחים באמצעות
. מדובר במחקר
Nature
שכבה מולקולרית ננו-מטרית. כך דיווח לאחרונה כתב העת
משותף של פרופסור משה איזנברג, מהפקולטה להנדסת חומרים ומכון ראסל ברי
.
RPI
למחקר בננו-טכנולוגיה בטכניון, ופרופסור גנאפאטירמאן ראמאנאת מ-
השכבות הננו-מטריות האמורות הן שרשראות אורגניות קצרות, שבכל אחת מקצותיהן
יש קבוצת אטומים אשר מתחברת למשטח המתאים. במחקר האמור יושמה השיטה
החדשנית בתחום המיקרו-אלקטרוניקה: שכבות נחושת הודבקו לסיליקה )תחמוצת
הסיליקון( באמצעות שכבה ננו-מטרית המונעת דיפוזיה, כלומר "זליגה" של אטומי
נחושת לאזור האקטיבי של ההתקן המיקרו-אלקטרוני.
היישום האמור בתחום המיקרו-אלקטרוניקה ישפר את ביצועיהם של מחשבים ואת
אמינותם. החוקרים מעריכים כי התגלית תבוא לידי שימוש גם בהתקנים ננו-מטריים
זעירים המכילים מולקולות אורגניות ונדרשים לעמוד בטמפרטורות גבוהות.
ÌÈÈ˙Ú·˘†˜ÊÁ
המחקר הוכיח כי חימום השכבה הננו-מטרית לטמפרטורות גבוהות )עד 007 מעלות
צלזיוס( משפר את יכולת ההדבקה פי שבעה. מאחר שהמולקולות לכודות בין שני
משטחים, החימום מייצב את השכבה המולקולרית בתצורה הרצויה, והתוצאה: הדבקה
באמצעות קשרים כימיים חזקים.
המחקר המשותף נעשה במימון הקרן הדו-לאומית למדע ישראל-ארה"ב, ונמשך
שלוש שנים.
למעלה: אילוסטרציה המראה כיצד מושגת ההדבקה בין שכבת סיליקה )בצבע כחול(
לשכבת נחושת )בצבע זהוב(. השכבה הננו-מטרית מתוארת על ידי כדורים אדומים
)אטומי פחמן( וכדורים לבנים )אטומי מימן(. בקצה אחד מסומן אטום גופרית )כחול(
ובקצה השני אטום סיליקון )ירוק(. במהלך החימום יוצרים אטומי-הקצה קשרים
כימיים חזקים עם המצע )הסיליקה או הנחושת( - קשרים המתוארים על ידי המתוארים
על ידי הלולאות והקרסים. האילוסטרציה הוכנה במכון רנסליר.
Á Â ˙ È Ù Â † ¯ ˜ Á Ó
±π
„ˆÈΆÂÏÈ‚†ÔÂÈÎˉ†È¯˜ÂÁ
È ÈÁ†ÌÈʇ†¯˘˜˙Ó
ÌÈÓÂÊÂÓ¯Ή†˙ˆ˜Ï
ÌÈ Ê‡·†‰ËÈ Ï˘Ï †‰· ¢Á†ÍÈ Ï‰˙‰†˙·‰
˙  ÏÁÓ † È Â Ù È ¯ † ͯ  ˆÏ † ¨  · Â Î È ÚÏ Â
חוקרים בפקולטה לביולוגיה בטכניון הצליחו לגלות כיצד מתקשר
האנזים טלומרז לקצות הכרומוזומים. הבנת התהליך חיונית לשליטה
, כתב
PNAS
-
באנזים ולעיכובו לצורך ריפוי מחלות. הגילוי התפרסם ב
העת המדעי של האקדמיה האמריקנית הלאומית למדעים.
וחלבונים, יש
DNA
"לקצות הכרומוזומים, הנקראים טלומרים ומכילים
חשיבות מיוחדת", מסביר פרופסור חיים מנור, העומד בראש הצוות
שביצע את המחקר. "חשיבותם נובעת מכך שהם מגינים על הכרומוזומים
מפני נזקים שגורמים למות התאים, או לסרטן".
לסינתזה של טלומרים נחוץ אנזים מיוחד הנקרא טלומראז, אשר מאריך
הטלומרי. תאים סרטניים מכילים ריכוז גבוה של טלומראז,
DNA
את ה-
בניגוד לתאים נורמליים. על כן, חומרים המעכבים פעילות של טלומראז
צפויים להוות תרופות סלקטיביות לריפוי סרטן, אשר כמעט לא יגרמו
לתופעות לוואי.
החוקרים מעריכים גם כי הכנסת טלומראז מהונדס לתאי גזע תגרום
לריבויים של התאים. בכך ישמש האנזים להנדסת רקמות, כלומר לגידול
של רקמות ואברים שיכילו מספר רב של תאים וישמשו להשתלה.
יישומים אפשריים נוספים קשורים לגילוי שהטלומרים בתאים של
אנשים זקנים קצרים יותר מן הטלומרים בתאים של אנשים צעירים.
גילוי זה הביא להשערה שהתקצרות הטלומרים מהווה גורם חשוב
בתהליך ההזדקנות. על כן מועלית האפשרות שתאים אשר יכילו
טלומראז מהונדס יוחדרו לגופם של בני אדם ויגרמו לעיכוב תהליך
ההזדקנות ולהארכת חייהם.
כדי להנדס את הטלומראז, לייעלו ולדעת איך לעכבו, היה חשוב לגלות
כיצד הוא מתקשר לטלומרים. ואכן, חוקרי הטכניון מצאו את המיקום
DNA
שבו ההתקשרות מתבצעת, כלומר - המיקום שבו נקשר ה-
הטלומרי לאנזים. חלק ממחקר זה נכלל בעבודת המגיסטר של ארז
רומי, שהיה סטודנט במעבדתו של פרופסור חיים מנור ואף ביצע חלק
חשוב מהמשכו של המחקר, שנערך בשיתוף פעולה עם מעבדתה של
פרופסור קתלין קולינס באוניברסיטת קליפורניה בברקלי. בביצוע
המחקר השתתפו גם ד"ר נאוה ברן ומרינה גנטמן מן הפקולטה לביולוגיה,
וד"ר מיכאל שמויש מן הפקולטה למדעי המחשב בטכניון. לצורך
המחקר, השתמשו החוקרים במכשיר להקרנה בקרינה אולטרה-סגולה,
אשר תוכנן ונבנה על ידי יוסף זלצמן, ד"ר בוריס מיילר, גרגורי אברושנקו
ורון פרגר מן המכון למיקרואלקטרוניקה והפקולטה להנדסת חשמל
בטכניון.
המחקר נערך בטלומראז שמקורו בריסנית, שבה התגלה האנזים
לראשונה בשנת 5891 על ידי פרופסור אליזבט בלקבורן וקרול גריידר
במעבדתן שבארה"ב. השימוש בטלומראז מריסנית בעבודה שבוצעה
בטכניון נבע מכך שעד כה אנזים זה היה היחיד שבו ניתן היה לערוך
את הניסויים שהובילו לתוצאות האמורות. ראוי לציין עם זאת
שהטלומראז מריסנית דומה לטלומראז שמצוי בתאי אדם, ועל כן צפוי
מתבצע באורח דומה באנזים האנושי.
DNA
שהקישור ל-
