מגזין הטכניון | קיץ 2018

מחקר ופיתוח 18 https://www.osapublishing.org/optica/abstract.cfm?uri=optica-5-4-458 למאמר: בסופר-רזולוציה החיים ק בוצת חוקרים מהטכניון פיתחה טכנולוגיה חדשנית לדימות ביולוגי מבוסס מולקולות בודדות. הטכנולוגיה החדשה מספקת תמונה מדויקת ברזולוציה גבוהה ובמהירות חסרת תקדים, וזאת ללא צורך בידע מוקדם על צורת הדגם הנבדק. את הקבוצה הובילו חברי הסגל ד”ר יואב שכטמן מהפקולטה להנדסה ביו-רפואית וד”ר תומר מיכאלי מהפקולטה להנדסת חשמל ע”ש ויטרבי. את המחקר, שהתפרסם בכתב , ערכו הסטודנט אליאס נעמה Optica העת והפוסט-דוקטורנט ד”ר לוסיאן וייס. מיקרוסקופיה פלורסנטית היא שיטת דימות אופטית המבוססת על סימון העצם שאותו מבקשים לראות, למשל תא חי, במולקולות מיוחדות (פלורסנטיות). מולקולות אלה פולטות אור בתגובה להארתן בצבע שונה. הרזולוציה, או חדות התמונה, מוגבלת במיקרוסקופיה האופטית המסורתית על ידי “גבול הדיפרקציה” - גבול שניסח הפיזיקאי .אבההוכיח 1873 הבשנת ֶּ ב ַ הגרמניארנסטקרלא כי הרזולוציה הפוטנציאלית של מיקרוסקופ לא תוכל לעבור גבול מסוים - בערך מחצית מאורכו של גל האור. במילים אחרות, אם אנחנו משתמשים באורך גל נראה לעין האנושית, לא נוכל להפריד עצמים קטנים יותר מ- ננומטר. כאשר מדובר במבנים 300-200 ביולוגיים זעירים, רזולוציה זו אינה מספקת. השתכללה המיקרוסקופיה 19- מאז המאה ה האופטית, וטכנולוגיות חדשות הצליחו לעקוף את חוק אבה ולהפיק רזולוציות גבוהות הרבה יותר, הקרויות “סופר-רזולוציה”. עם זאת, מיקרוסקופיה של מבנים ביולוגיים זעירים היא עדיין אתגר גדול. זאת בין השאר משום שגלים קצרים, המאפשרים רזולוציה גבוהה, נושאים אנרגיה גבוהה ולכן עלולים לפגוע בתא הביולוגי. יתר על כן, כאשר אנו חוקרים תאים חיים, מהירות הסריקה קריטית בגלל הדינמיות של התא החי. PALM מיקרוסקופיית מיקום, הידועה בכינויים , היא טכנולוגיה חדשה המבוססת STORM ו- על הבהוב מולקולות בודדות ומרוחקות זו מזו - מרוחקות מספיק שיהיה אפשר לקבוע את מיקומה של כל אחת מהן. המידע המתקבל ד״ר תומר מיכאלי ד״ר יואב שכטמן ד״ר לוסיאן וייס אליאס נעמה