יום מסלול ביו-הנדסה

בתחילת חודש ספטמבר נערך יום מסלול שנתי של המסלול לביו-הנדסה של הפקולטה להנדסה בבר-אילן. במהלך היום ציינו חברי וחברות המסלול את סיום תפקידה של פרופ' אורית שפי כראש המסלול, לאחר חמש שנים בתפקיד. פרופ' שפי תיכנס בחודש אוקטובר הקרוב לתפקידה החדש כדיקנית הפקולטה להנדסה. מחליפה כראש המסלול לביו-הנדסה יהיה פרופ' עמוס דניאלי.

במהלך היום העבירו סטודנטים לתארים מתקדמים מהמסלול הרצאות קצרות על המחקרים שלהם. ההרצאות המרתקות והמגוונות ששיקפו את הרמה הגבוהה של הסטודנטים והמחקר שנעשה בפקולטה.

ההרצאה של שיר הרטמן, מהמעבדה של ד"ר יערה ארז, עסקה בתבניות של קישוריות מוחית באמצעות הקלטות של פעילות חשמלית שבוצעו במהלך ניתוחים במטופלים עם גידולים מוחיים. יש כיום מאמצים רבים למפות אזורים מוחיים הקשורים לתפקודים השונים במטופלים כדי לשפר את הדיוק של הסרת הגידול ללא פגיעה תפקודית. עם זאת קיים חסר במידע על האופן שבו האזורים השונים פועלים ביחד ויוצרים רשתות. שיר פיתחה מדדים שונים להבנה של קישוריות והשתמשה בהן כדי לאפיין אזורים מוחיים ורקמות בריאות וחולות.

ירון טרינק, מהמעבדה של פרופ' תומר קליסקי, דבר על חקר רשתות רגולציית גנים בגידולים סרטניים של הכליה באמצעות ניתוח רנ"א ברמת התא הבודד. ירון משתמש במדידות גנומיות של תאים בודדים על מנת להסיק איך גנים מבקרים זה את זה ואיך רשת הבקרה הזו משתנה בין רקמת כליה בריאה לגידול סרטני. הבנת רשת הרגולציה תאפשר בעתיד לזהות גנים בעלי תפקיד מרכזי בתהליך הסרטני ולפתח תרופות ממוקדות כנגדם.

זאב כהן, מהמעבדה של פרופ' תומר קליסקי, דבר על שיחבור חליפי של רנ"א בגידולי כליה. זאב גילה משפחה של מולקולות רנ"א המתבטאת בגידול סרטני פולשני בצורה שונה מאשר ברקמה המקורית ובגידול בשלב הטרום-פולשני. איתור מולקולות אלה יוכל לשמש בעתיד לגילוי מוקדם של המחלה.

ורוניקה סתיו סטבצ'אנסקי, מהמעבדה של פרופ' עמוס דניאלי, דברה על תעשיית הבשר המתורבת ועל הוזלת העלות של התמיסה שבה מגדלים את הבשר. כיום מוחלפת התמיסה אחת ליומיים, דבר הכרוך בעלויות גבוהות מאוד. ורוניקה פיתחה שיטה מהירה ורגישה לגילוי ריכוז החומר הפעיל בתמיסה ובכך מאפשרת תחלופה יעילה של התמיסה והוזלה משמעותית של עלויות הייצור. העבודה נעשתה בשיתוף פעולה עם המעבדה של פרופ' תמר גרשון ממדעי החיים. 

אליענה לוי, מהמעבדה של פרופ' עמוס דניאלי, דברה על זיהוי מהיר ורגיש של הרעלן ריצין. ריצין הוא רעל החזק פי 3000 מציאניד - מספיקים 70 מיליגרמים (3 גרגירי אורז) כדי להרוג בן אדם - וניתן להכינו בקלות מצמח הקיקיון המצוי. הבעיה היא שריצין נעלם מהדם מהר מאוד, ולא ניתן לזהות את מהות ההרעלה. אליענה פיתחה שיטה לזיהוי הריצין בפלסמה תוך שעה, והראתה יכולת לזהות זאת בפלסמה של עכברים וחזירים גם 48 שעות אחרי שהורעלו. העבודה נעשתה בשיתוף פעולה עם המכון הביולוגי בנס ציונה. 

נעם פלדמן, מהמהעבדה של ד"ר שחר אלון, הציגה טכנולוגיה חדשנית למיפוי מרחבי של אורגנואידים מוחיים, שהם מודלים תלת ממדיים שמקורם בחולים עם מחלות מוח נדירות. באמצעות דימות בסופר-רזולוציה וטכנולוגית ריצוף בתוך רקמות, נעם מבצעת ניתוח מרחבי של RNA בתוך אורגנואיד שלם. טכנולוגיה זו מאפשרת אפיון מעמיק של מודלים תלת ממדיים לחולים נוירולוגיים, ומספקת הבנה מעמיקה יותר של הסיבות להתפתחות המחלות.

עוז מועלם, מהמעבדה של פרופ' אורית שפי, חוקר השפעה של הזדקנות ופעילות מרובה על התאים בגוף, ובעיקר על מערכת העצבים. מכונות הנדסיות נשחקות עם הזמן, איך אנחנו ממשיכים לתפקד לאורך שנים? עוז מפתח שיטות מקרוסקופיות מתקדמות לניתוח מבנה מיקרוטובולים שהם שלד התא כדי לבחון השפעה של תנועה על התאים וזיהוי מנגנוני שיקום.

סמי אפסל, מהמעבדה של ד"ר ניסן אוזנה, חוקר שיטות מבוססות מצלמת Rolling Shutter על מנת למדוד תופעות אקוסטיות בקצבי קילוהרץ. על ידי מעבר בין המימד הזמני למרחבי, ניתן להשתמש במצלמה עם קצב דגימה נמוך של 30 עד 60 הרץ ולמדוד שינויים בזרימות הדם בקצבים של קילוהרץ. שימוש בטכניקה זו הינו שימושי למגוון רחב של אפליקציות בתחום הקרדיולוגיה ובתחום הנוירופוטוניקה.

שיר הוכולד-ליבר, מהמעבדה של פרופ' רחלה פופובצר, שוקדת על פיתוח ביו-צ׳יפ מבוסס ביולוגיה סינתטית, לזיהוי וניטור מיידי ולא פולשני של מחלות מעי. שיר פיתחה טכנולוגיה חדשנית המשלבת ביו-סנסורים חיידקיים ומערכות אלקטרוניות מתקדמות ומאפשרת זיהוי וניטור מדויק של מצבים רפואיים שונים. עד היום הוכחה יכולת המערכת לזהות ולנטר מחלות מעי דלקתיות וכן להבדיל בין מחלות מעי שונות על בסיס סיגנלים חשמליים מדויקים המתקבלים במערכת ומצביעים על אופי המחלה ומצבה. הטכנולוגיה החדשנית הזו תשמש כלי אבחוני לזיהוי וניטור פשוט ומדויק של מגוון מחלות ותאפשר רפואה מותאמת אישית כך שהמידע המתקבל ממנה יאפשר התאמת טיפול מדויק לכל מטופל בהתאם למצבו הייחודי.

עדי ענאקי, מהמעבדה של פרופ' רחלה פופובצר, מפתחת כלים להעברת תרופות בצורה יעילה ומכוונת מטרה לגידולים סרטניים. היא עושה זאת באמצעות ננו-חלקיקי זהב מצופים נוגדנים, המציעים יתרון בטיפול בסרטן בזכות הצטברותם בגידול והפחתת תופעות לוואי. עדי בדקה כיצד שינויים בקשירת הנוגדנים, כמו קשירה קוולנטית וספיחה פיזיקלית, משפיעים על היעילות האנטי-סרטנית של החלקיקים ומצאנו כי קשירה קוולנטית משפרת משמעותית את יכולת הרג תאי הסרטן.  בהמשך, עדי קשרה שני נוגדנים לחלקיק (Bispecific GNPs) והראתה כי אותם חלקיקים לא רק יעילים יותר מתערובת נוגדנים חופשיים, אלא גם מפעילים את מערכת החיסון להשמדת תאים סרטניים.

בתמונה: פרופ׳ עמוס דניאלי (ימין) ופרופ׳ אורית שפי (שמאל).