צמחו בשפל, מקווים להצליח בגאות: התגליות והמחקרים הבולטים בשנה שחלפה

במחלקה למדעי הסביבה וחקר האנרגיה של מכון ויצמן מנסים להפיק נפט גם מפחם ומחומרים מאובנים נוספים ; חברת אינוואטק מצאה מקור אנרגיה חדש דווקא בכבישים. ועוד

מחפשים נפט בחול

מכון ויצמן, חברת המסחור ידע

מרבצי נפט עצומים בצפון אלברטה שבקנדה ובוונצואלה, אינם ניתנים לשימוש כמקור אנרגיה, בגלל שצמיגותו הגדולה של הנפט הספוג בחול, אינה מאפשרת לשאוב ולהזרים אותו. השיטות הקיימות לדילול נפט - באמצעות חומרים ממיסים או באמצעות הוספת כמות גדולה של נפט דליל סינתטי - אינן כלכליות.

פרופ' בריאן ברקוביץ', מהמחלקה למדעי הסביבה וחקר האנרגיה של מכון ויצמן, פיתח שיטה להפחתת הצמיגות של הנפט המבוססת על שימוש במים במצב "סופר קריטי" - כלומר, מחוממים בתנאי לחץ. בתנאים אלה, ניתן לחמם את המים לטמפרטורה גבוהה ממאה מעלות צלזיוס, בלי שיהפכו לגז. מים במצב סופר קריטי מגיבים באופן כימי עם שרשרות הפחמן הארוכות של הנפט ומפרקים אותן לשרשרות קצרות יותר וכך הם מפחיתים את צמיגותו. השיטה תאפשר להפיק נפט גם מפחם ומחומרים מאובנים נוספים.

האזנה נטולת האזנה

אוניברסיטת בר-אילן, חברת המסחור

חוקרים מאוניברסיטת בר-אילן פיתחו מכשיר המאפשר האזנה והגברה של קול ללא תיווך קולי, באמצעות לייזר ומצלמה. המאזין יכול להקרין את קרן הלייזר על דובר שנמצא בקו ראייה, אפילו מעבר לזכוכית, ועל-ידי ניתוח שינויים שיוצר גל הקול בקרן הלייזר, כפי שנקלטים על-ידי המצלמה, ניתן לפענח את הדיבור. הקול המתקבל הוא רק זה שמקורו במקום שאליו מופנית קרן הלייזר, כך שניתן להגיע לאיכות גבוהה של שמע מופרד מרעשי הרקע בסביבה.

היישומים האפשריים הם רבים ומגוונים - החל מיישומים של ריגול וביטחון, דרך מכשירי שמיעה מדויקים המאפשרים מיקוד בדובר מסוים וסינון רעשי רקע, וגם יישומים רפואיים של מדידת קצב לב ונשימה ממרחק של עד כמה מאות מטרים. המוצר נמצא בשלבים של הדגמה והוא פותח על-ידי פרופ' זאב זלבסקי, מאוניברסיטת בר-אילן ושותפו חבייר גרסיה, ממחלקת האופטיקה באוניברסיטת ולנסיה בספרד. המוצר נמצא בשלבי מסחור על-ידי חברת המסחור של האוניברסיטה.

גידול אלמוגים רכים בשבי

אוניברסיטת תל-אביב, חברת המסחור רמות

כריית אלמוגים מסביבתם הטבעית היא פשע נגד הסביבה, אך מתברר שיש לאלמוגים שימושים תעשייתיים רבים המעודדים את כרייתם הלא חוקית. בין היתר, ניתן להפיק מהם תרופות, שתלים חלופיים לעצם וסחוס. זאת, בנוסף להיותם קישוטי נוי נאים. כדי ליהנות מהיתרונות של האלמוגים ולהפחית את התמריץ להזיק להם, יש צורך לגדל אלמוגים באופן מלאכותי. אלמוגים אלה צפויים להיות גם נקיים יותר מזיהומים שונים. עד היום נרשמה הצלחה דלה בלבד בגידול אלמוגים באופן מלאכותי בים עצמו. החידוש של החוקרים פרופ' יהודה בניהו, וד"ר עידו סלע הוא בגידול האלמוגים באקווריומים של מי ים על גבי מעין גבעול עשוי חרס בתנאים מבוקרים. בינתיים, הצליחו החוקרים לגדל אלמוגים שמהם כבר ניתן להפיק חומרים שונים בכמויות גבוהות מאשר מבטאים האלמוגים בטבע, למשל קולגן. "רואים את הסיבים כשחותכים את האלמוג", אומרת איריס בן-שלוש, מנהלת פיתוח עסקי בתחום מדעי הרפואה ברמות. בהמשך, ניתן יהיה לגדל גם חומרים נוספים.

אנרגיה מתחדשת מכבישים

Innowatech, הטכניון

כשמחפשים מקורות לאנרגיה מתחדשת, מביטים בדרך-כלל אל איתני הטבע. חברת אינוואטק מצאה מקור אנרגיה חדש דווקא בכבישים, אשר סופגים לחץ מהמכוניות - סופגים, ולא מגיבים. "אנחנו עושים חשמל מחומרים פיזואלקטריים, שיודעים להמיר אנרגיה מכנית באנרגיה חשמלית, המוכנסים בין שכבות האספלט של הכביש", אומרת ד"ר לוסי אדרעי-אזולאי, ממובילות הפרויקט. "ההמצאה היא האופן שבו אנחנו אוגרים את המטען החשמלי ומתעלים אותו לשימוש". לדבריה, כבר היום הכבישים עשויים מחומרים גמישים ומכוניות שנוסעות עליהם גורמות לשקיעה של מספר מילימטרים - וזו אנרגיה מתבזבזת. "מקילומטר של כביש אפשר לייצר 500 קילו-ואט לשעה, שזו תצרוכת החשמל של כ-300-500 דירות. זאת, בתנאי שעל הכביש יעברו כ-600 כלי רכב בשעה, כמו בנתיבי איילון. היתרון שלנו לעומת אנרגיית רוח או סולארית היא שאנחנו נמצאים במקום שבו צריך את החשמל, קרוב לעיר, ולכן חוסכים מערכת הובלה". החברה הוקמה ב-2007 בהשקעה פרטית.

הרדמה בשחרור מושהה

האוניברסיטה העברית, חברת המסחור יישום

כאב הוא בעיה חמורה של הרפואה. בנוסף לסבל שהוא גורם, הוא פוגע במערכת החיסונית, בנשימה ומאט ריפוי מטראומה. רוב החומרים לאלחוש כאב הניתנים באופן סיסטמי (בהזרקה או בבליעה ומגיעים לכל הגוף) הם ברמת רעילות גבוהה. חומרי אלחוש או הרדמה מקומיים מתפוגגים תוך כמה שעות. במעבדתו של פרופ' יחזקאל ברנהולץ, ממציא תרופת הדוקסין נגד סרטן, אחת התרופות המקוריות היחידות שיצאו מישראל, פיתחו חומר להרדמה מקומית בשחרור מושהה אשר פעיל למשך כ-50 שעות כיום וכבר עובדים במעבדה על הארכת זמן הפעילות. השחרור המושהה מושג על-ידי עיטוף התרופה בשכבה שכוללת משאבות יונים, שכשהן נמצאות מחוץ לגוף הן יונקות את התרופה ובתוך הגוף הן משחררות אותה החוצה, לתוך גופינו בקצב הנשלט על-ידי טמפרטורת הגוף ותכנון מראש של שכבת העיטוף. המוצר ייועד תחילה לשימוש בניתוחים וכדי לשלוט בכאבי ההחלמה.

החלפת גנים בשיטה מכאנית

Piercell, בוגרי אוניברסיטאות שונות

החברה פועלת בסודיות על אף שכבר רשמה פטנט דרך משרד רינהולד כהן. פירסל פיתחה שיטה לביצוע תהליך של הנדסה גנטית של תאים חיים. כיום ישנן שתי שיטות לבצע הנדסה כזו - החדרת הגן המהונדס לתאים בעזרתו של וירוס, שהיא מורכבת, יקרה, בעלת סיכונים, וכן החלפה באמצעים כימיים של מקטע הגן באזור בתא הנקרא ציטופלזמה, אשר מעביר את המידע לגרעין עם התחלקות התא.

פירסל הצליחה למצוא שיטה להחלפה מכאנית של המקטע בתוך גרעין התא באמצעות שיטה ננוטכנולוגית, שתהיה מהירה יותר ומתאימה גם לתאים שאינם מתחלקים. השאיפה להחליף מקטעים גנטיים בתאי גזע שמשמשים לטיפול, וכן לייצר תאים למחקר וגם תאים המבטאים חלבונים שהנם תרופות.

תרופה במסלול עוקף כבד

האוניברסיטה העברית, חברת המסחור יישום

פרופ' שמעון בניטה, מהאוניברסיטה העברית פיתח שיטה למתן תרופות, אשר בדרך-כלל מתפרקות בכבד. "התרופות מפעילות משאבה במעי אשר מאותתת לכבד שיש חומר רעיל, כך שהתרופה מגיעה לכבד, אם והיא עוברת את מחסום המשאבה, היא מתפרקת טרם הגעתה למחזור הדם. ניסיונות לחסום את פעילות המשאבה גרמו לכך שחומרים רעילים אחרים לא פורקו וחדרו לדם", אומר בניטה. המוצר שפיתחו בניטה וצוותו הוא עיטוף של המולקולה בננו-חלקיקים, שכאילו מסתירה את המולקולה מן המשאבה. כך, לא ניתנת הוראה לפרק את התרופה בכבד אלא רק במחזור הדם, שם מתכלים החומרים העוטפים אותה ומתחיל תהליך הפירוק הרגיל של התרופה.

הפקת מימן באצות

אוניברסיטת תל-אביב, חברת רמות

מימן מסתמן כדלק הנקי של העתיד כי תוצר הפירוק שלו הוא מים. אולם, איך מייצרים מימן באופן נקי? צמחים מייצרים מימן מאנרגיית השמש כחלק מתהליך הפוטוסינתזה, אך זהו תהליך לוואי של השימוש של הצמח באור השמש, שכן רוב האנרגיה מושקעת בייצור סוכרים.

פרופ' איתי בנהר וצוותו מצאו שיטה להנדס גנטית אצות ים, כך שהאנזים המפיק מימן מאור השמש יתחרה טוב יותר באנזים המפיק סוכרים, וכך ייצור המימן בצמח יהיה יותר יעיל. כיום, מימן מיוצר בתהליכים כימיים או כתוצר לוואי של טיפול בשפכים. האצה של בנהר תהיה יעילה יותר.

עוקבים אחרי חלבונים בתאי הסרטן

מכון ויצמן, חברת המסחור ידע

פרופ' אורי אלון, מהמחלקה לביולוגיה מולקולרית של התא במכון ויצמן, פיתח שיטה ממוחשבת המאפשרת לעקוב אחר כ-1,000 חלבונים בתאים סרטניים ולזהות שינויים בכמותם ובמיקומם. בניגוד לשיטות קיימות, המספקות מידע ממוצע שנאסף מכמויות גדולות של תאים, השיטה החדשה מאפשרת לעקוב אחר הנעשה בתאים סרטניים בודדים, על-ידי סימון החלבונים בתג פלואורוצנטי ומעקב באמצעות מיקרוסקופ.

המעקב מאפשר לזהות חלבונים שיכולים להוות מטרות לתרופות, וכן להבנת מנגנון הפעולה של התרופה. למשל, מעקב אחר השינויים בהתנהגות חלבונים בתאים סרטניים לאחר מתן תרופה כימותרפית הוביל לזיהוי שני חלבונים שאחראיים לעמידותם של תאים סרטניים מסוימים לתרופה.

טיפול בדיכאון באמצעות חינוך מחדש של המוח

אוניברסיטת בר-אילן

הדיכאון פוגע בתפקוד של כ-10% מהאוכלוסייה. למרות הטיפול התרופתי הקיים, שיעורי המתאבדים בין הדיכאוניים גבוהים וזו מחלה שכיחה ומסוכנת. בניגוד למחלות דגנרטיביות כמו פרקינסון או אלצהיימר, בדיכאון אין רואים נזק מוחי. כשבוחנים את פעילות המוח הדיכאוני רואים דפוסים שונים של פעילות חשמלית. במעבדתו של פרופ' גל ידיד, הצליחו להראות, בינתיים רק בחולדות, כי ניתן "להקליט" את הפעילות החשמלית של המוח הבריא ו"לשדר" אותה למוח דיכאוני, באמצעות אלקטרודות בתוך המוח. לדברי החוקרים, החולדות פסקו מהתנהגות דיכאונית. היתרון של הטיפול, אם ניתן יהיה ליישמו בבני אדם, הוא שפעילותו מתחילה מיד ונמשכת לטווח ארוך, לאחר גירוי חד-פעמי.

רוצה להשאר מעודכן/ת בנושא הסיפורים הגדולים של השבוע?
✓ הרישום בוצע בהצלחה!
צרו איתנו קשר *5988