ד"ש מדטרויט

הדוקטורנט גל שפון השתתף בחודש ספטמבר 2025 בכנס הבינלאומי היוקרתי The Eye and The Chip 2025, המתקיים בדטרויט בחסות מכוןHenry Ford . הכנס הדו-שנתי מאגד חוקרים, רופאים ומהנדסים מכל העולם העוסקים בטכנולוגיות ממשק מוח-מחשב (BCI) ושתלי נוירו-פרוטזות לשיקום ראייה במגוון אתרים (עין/מח). השנה נכחה בכנס גם נציגות מחברתNeuralink  של אילון מאסק, שהכריזה על הרחבת טכנולוגיית השתלים המוחיים שלה גם לשיקום ראייה. "ההשתתפות בכנס אפשרה דיון ישיר ובלתי אמצעי, החלפת רעיונות והיכרות עם שותפי המחקר מסביב לעולם", אומר שפון.

שפון, בן 39, הציג במהלך הכנס את פרי הפיתוח של המחקר שלו: שתל רשתית היברידי (Hybrid Retinal Implant ) - שתל חדשני המשלב מערך אלקטרודות תלת-ממדיות (בגודל של תא בודד 10µm) המשולבות עם תאי עצב חיים, במטרה לשחזר ראייה בעיוורים הסובלים מניוון רשתי ברזולוציה גבוהה. "השתל מאפשר הפעלה חשמלית מדויקת של תאי עצב ברזולוציה של תא בודד, בזכות כליאת השדה החשמלי סביב הנוירונים, מה שמוביל להורדה משמעותית של סף הפעלה הדרוש להפעלת התאים ובכך מונע זליגת זרם לתאים השכנים. כך מתאפשר שיפור הרזולוציה לעבר הפעלה של תא בודד (במקום מספר רב של תאים בבת אחת), הפותח פתח לשיקום ראייה טבעית יותר וליישום טכנולוגיות ראייה ברזולוציה גבוהה עבור מגוון סוגי עיוורון רשתיים, המשפרת את הטכנולוגיות הקיימות", הוא מסביר.

לגדל איברים בצלחת

שפון מספר שמאז שהיה ילד קטן, בבית הספר היסודי, חלם להיות חוקר. "בשנות החטיבה, כשהחלו להתפרסם תמונות וכתבות על הנדסת רקמות ורפואה מתחדשת - כמו אותה תמונה מפורסמת של אוזן אנושית שגודלה על גב של חולדה - משהו בי נדלק", הוא מספר. "הסקרנות הזו יצרה בי חלום: לגדל איברים חיים בצלחת. אחרי הצבא השתתפתי בהרצאה מרתקת של פרופסור ממכון ויצמן על חקר הראייה, שבה הוסבר כיצד תאי עצב שונים ברשתית ובמוח מגיבים לגירויים ספציפיים. זה הדהים אותי. עם זאת, לא ידעתי במה לבחור: ביולוגיה? רפואה? הנדסה? מתוך הנטייה המעשית והרצון לשלב מדע עם טכנולוגיה, החלטתי ללמוד הנדסה ביו-רפואית - תחום שמחבר בין העולם ההנדסי והעולם הרפואי, ומטרתו פיתוח פתרונות טכנולוגיים לבעיות בריאותיות".

את התואר הראשון בהנדסה ביו-רפואית עשה שפון באוניברסיטת תל אביב. בפרויקט הסיום שלו, במעבדה של פרופ' טל דביר להנדסת רקמות ורפואה מתחדשת, פיתח מערכת הידרוג'ל לשחרור תרופה לפי דרישה - מערכת ששולבה בפאץ’ היברידי-אלקטרוני ללב, שנועד לשחרר תרופה חשמלית באופן מבוקר לאחר אוטם שריר הלב. "זו הייתה החשיפה הראשונה שלי לרעיון של רקמות סייבורגיות - שילוב של תאים חיים עם מערכות אלקטרוניות לצורך ריפוי ושיקום", הוא אומר. לאחר מכן עבד בתעשייה בשתי חברות סטארט-אפ רפואיות: lifebeam, העוסקת בפיתוח חיישנים לבישים למדידת דופק בספורטאים; ו-Hospitech respiratory, שפיתחה מערכת לניטור ומילוי לחץ האוויר בבלונית צינור ההנשמה בחולים מורדמים-מונשמים בטיפול נמרץ.

עם הזמן, הבין שפון כי הוא נמשך יותר לצד ההנדסי-פיזיקלי - פחות ניסוי וטעיה, יותר מודלים מתמטיים ומשוואות. כך הגיע לתחום ההפעלה העצבית. את התואר השני שלו הוא עשה בהנחייתם המשותפת של פרופ' זאב זלבסקי מהנדסה, דאז ראש המסלול לאלקטרו-אופטיקה (לימים דיקן הפקולטה, וכיום סגן נשיא האוניברסיטה לקשרי תעשייה) ופרופ' יוסי מנדל ראש בית הספר לאופטומטריה ומדעי הראייה של בר-אילן, מהפקולטה למדעי החיים, ואיתם גם המשיך לדוקטורט. העבודה נעשתה במעבדתו של מנדל למדעי הראייה וההנדסה, שנפתחה חודשים ספורים לפני הגעתו לבר-אילן. "הפרויקט המקורי היה פיתוח התקנים אופטיים להגבר האור על גבי ממברנת התאים ושיפור היעלות להפעלה עצבית אופטית, מה שהוליד את שיתוף הפעולה עם זאב", הוא מסביר. "הפרויקט התקדם לפיתוח שתל עיני היברידי: 'רקמה סייבורגית' המשלבת תאי עצב חיים המשולבים על שבב אלקטרוני לצורך שחזור ראייה באנשים עיוורים".

מחקר שהוא שליחות

המאמר המרכזי שכתבו שפון ושותפיו על המחקר, אותו גם הציג בכנס The Eye and The Chip 2025, התפרסם בספטמבר האחרון בכתב העת היוקרתי Advanced Functional Material. כתב עת זה מדורג כ- Q1 Top-10%, כלומר כזה הנמצא בעשירון העליון של כתבי העת המדעיים בעולם בתחומו, ונחשב בין היוקרתיים והמשפיעים ביותר מבחינת איכות המחקר וציטוטיו. בזכות הבימה היוקרתית, קיבל שפון אות הצטיינות במחקר מטעם המכון לננוטכנולוגיה וחומרים מתקדמים (BINA).

את עבודתו הציג שפון גם בסבב מעבדות מחקר של חוקרים מובילים בארה"ב, שערך לאחר הכנס. בין השאר, הוא ביקר ב-Wayne State University שבדטרויט, שם נפגש עם מנהל תוכנית Smart Sensors and Integrated Microsystems (SSIM) , המתמחה במיקרו-מערכות, חיישנים ביולוגיים ומכשור רפואי מתקדם; באוניברסיטת קליפורניה שבסנטה ברברה (UCSB), במעבדה לראייה ביונית ((Bionic Vision Lab, העוסקת בפיתוח מודלים חישוביים לראייה ממוחשבת; באוניברסיטת Southern California (USC)  בלוס-אנג’לס, במעבדה לפיתוח מכשור רפואי, שהעומד בראשה הוא מחלוצי תחום השתלים הנוירו-אלקטרוניים וממפתחי שתל השבלול לשיקום שמיעה; ובמעבדה לפיזיקה של מערכות חיות של אוניברסיטת סטנפורד (Stanford), המתמקדת בטכנולוגיות אופטיות ואלקטרוניות לשיקום ראייה וגירוי עצבי. "הביקורים היו הזדמנות חשובה ליצירת קשרים אקדמיים, להיכרות עם מעבדות מהמתקדמות בעולם ולבחינת אפשרויות לשיתופי פעולה עתידיים או למסלול פוסט-דוקטורט, עם סיום הדוקטורט ופרסום מאמרי האחרון", אומר שפון.

את עבודתו הוא רואה כשליחות - ויש לו סיבות אישיות לכך. "סבתי, שנפטרה בקיץ האחרון, הייתה עיוורת בשל גלאוקומה", הוא משתף. "למרות שהמחקר שלי לא מכוון למחלה הזו דווקא, הידיעה על סבלה ועל הקושי שחווים מבוגרים רבים באובדן ראייה הפכה את המחקר שלי לאישי מאוד. בעצם, מה שהתחיל מסקרנות ילדותית ורצון 'לגדל איברים בצלחת', הפך עם השנים לשליחות - להחזיר לאנשים את היכולת לראות".