פרויקטי גמר שנה"ל תשע"ט - ביו הנדסה
201 Brain-Machine Interface (BMI) ממשק מוח-מחשבשם המנחה: פרופ' אריה וייס אחראי אקדמי: פרופ' אריה וייס תיאור הפרויקט ותכולתו:Various neurological diseases may result in patients who are "shut-in", that is, unable to communicate with the outside world, even though they are fully conscious. These people would be greatly helped by even the ability to reliably indicate yes/no through a brain-machine interface. The goal of this project is to:
The first phase of the project will be a literature search and a search of available systems. דרישות:This project will involve using electronics and signal processing techinques. קורות: |
202 Atomic force microscopy 1 מיקרוסקופ כח אטומי 1שם המנחה: פרופ' אריה וייס אחראי אקדמי: פרופ' אריה וייס תיאור הפרויקט ותכולתו:Atomic force microscopy (AFM) is an exciting technology that enables nanometer (nm) scale measurements, as well as force-distance curves of material or cell surfaces. דרישות מקורות:Ability to learn new material. מקורות:A set of animations that explain atomic force microscopy: |
203 Atomic force microscopy 2 מיקרוסקופ כח אטומי 2שם המנחה: פרופ' אריה וייס אחראי אקדמי: פרופ' אריה וייס תיאור הפרויקט ותכולתו:Atomic force microscopy (AFM) is an exciting technology that enables nanometer (nm) scale measurements, as well as force-distance curves of material or cell surfaces. דרישות מוקדמות:Ability to learn new material. מקורות:A set of animations that explain atomic force microscopy: |
204 Atomic force microscopy 3 מיקרוסקופ כח אטומי 3שם המנחה: פרופ' אריה וייס אחראי אקדמי: פרופ' אריה וייס תיאור הפרויקט ותכולתו:Atomic force microscopy (AFM) is an exciting technology that enables nanometer (nm) scale measurements, as well as force-distance curves of material or cell surfaces. A number of projects are available using this exciting technology. דרישות:Ability to learn new material. Expertise in Labview מקורות:A set of animations that explain atomic force microscopy: |
205 Image Processing in microscopy עיבוד תמונה במיקרוסקופיהשם המנחה: פרופ' אריה וייס אחראי אקדמי: פרופ' אריה וייס תיאור הפרויקט ותכולתו:The goal of this project is to apply image processing to microscopy, with particular emphasis on segmentation and morphological analysis. There are a variety of projects that are included here. These include:
Besides the scientific interest in the fundamental physics, Cr-39 detectors are widely used in radiation safety (for example, to measure workplace radiation exposure), so this project may have very practical applications. דרישות:
מקורות:
|
206 Nuclear Forensics פורנסיקה גרעיניתשם המנחה: פרופ' אריה וייס אחראי אקדמי: פרופ' אריה וייס תיאור הפרויקט ותכולתו:We analyse the detectors used to find enriched uranium particles. This work involves:
This work can easily support 2-3 project pairs, and it has the potential to develop into an MSc thesis. דרישות:
מקורות:
|
207 Computational inference of kidney gene regulatory networks שיטות חישוביות להבנה של רשתות גנטיות של תאי כליהשם המנחה: דר' תומר קליסקי, דר' הלל קוגלר אחראי אקדמי: דר' תומר קליסקי, דר' הלל קוגלר תיאור הפרויקט ותכולתו:מטרת הפרויקט להשתמש ולפתח אלגוריתמים ללמידה וסינתזה של רשתות גנטיות, תוך יישום האלגוריתמים להבנת ההתפתחות וההתנהגות של תאי כליה. מחלות כליה כרוניות נמצאות בעליה מתמדת בקרב האוכלוסייה, וכיוון שכיום הן אינן ניתנות לריפוי , החולים בהם עוברים סבל רב ופגיעה באיכות החיים, בנוסף למחיר כלכלי כבד המוטל על מערכות הבריאות. הבנה עמוקה יותר של הרשתות הגנטיות שמבקרות את תהליכי ההתפתחות וההתמיינות של תאי כליה עשויה לשמש בעתיד כלי חיוני בניסיונות לפתח שיטות טיפוליות חדשות. בפרויקט נפתח ונשתמש בכלים ואלגוריתמים שמאפשרים לבנות מודלים חישוביים של רשתות גנטיות תוך התמקדות בהבנת תהליכים התפתחותיים בכליה. דרישות:83691 Formal Verification and Synthesis (במקביל לפרויקט) מקורות:
|
208 System for genetic sequencing of antibodies from single cells הקמת מערכת לריצוף גנטי של נוגדנים מתאים בודדיםשם המנחה: ד"ר פזית פולק, גב' אילת פרס אחראי אקדמי: ד"ר גור יערי תיאור הפרויקט ותכולתו:מערכת החיסון הנרכשת פועלת באמצעות תאי דם לבנים המייצרים, בין השאר, רפרטואר עצום של נוגדנים אשר כל אחד מהם הוא ייחודי ויודע לזהות ולהילחם בסט שונה של פתוגנים. אפיון בקנה מידה גדול של רפרטואר הנוגדנים בבני אדם אפשרי כעת באמצעות טכנולוגיות מתקדמות של ריצוף גנטי. ניתוח רצפים אלה יכול לספק תובנות חדשות על מערכת החיסון הנרכשת, כמו גם להוות בסיס לפיתוח שימושים קלינים מגוונים. ניתוח רצפי נוגדנים משמש כיום למשל לזיהוי מחלת הלוקמיה, חיזוי הצלחת השתלת איברים ועוד. בנוסף, מאחר שהדנ"א המקודד ליצירת הנוגדן משתנה מתא לתא בגוף בתהליך אבולוציוני פנים גופי, קיימת האפשרות לשחזור ההיסטוריה האישית של ההתמודדות עם מחלות מנתונים אלו. בעתיד ישמשו הרצפים לצורך רפואה מותאמת אישית: היכולת להתאים את דרך הריפוי והתרופה למצב המערכת החיסונית של חולה מסוים. דרישות:חוש טכני, יכולת תכנות, סקרנות, שקדנות. ידע בביולוגיה מולקולרית וניסיון בעבודת מעבדה - יתרון. מקורות: |
209 Probabilistic models for mutation processes in antibodies ניתוח מוטציות גנטיות בנוגדנים באמצעות מודלים הסתברותייםשם המנחה: ד"ר גור יערי, גב' אור שמש אחראי אקדמי: ד"ר גור יערי תיאור הפרויקט ותכולתו:מדע הנתונים (data science) הינו תחום המתפתח במהירות בזכות טכנולוגיות מתקדמות המסוגלות לייצר כמויות עצומות של נתונים. ניתוח של הנתונים על מנת לענות על שאלות מחקר שונות דורש ידע והבנה בתחומים רבים כגון מתמטיקה, סטטיסטיקה, מדעי המחשב ועוד. דרישות:סקרנות, שקדנות, יכולת תכנות וידע בסטטיסטיקה והסתברות. מקורות:https://genomemedicine.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13073-015-0243-2 |
210 Characterization of Nanoparticles used for Diagnosis and Treatment in Medicine by Microscopic Tools איפיון ננו-חלקיקים המשמשים לאבחנה וטיפול בתחום הרפואה ע"י שימוש במיקרוסקופיהשם המנחה: חן צרור אחראי אקדמי: פרופ' רחלה פופובצר תיאור הפרויקט ותכולתו:ננו-חלקיקים בעלי תאימות ביולוגית נמצאים בשימוש נרחב בתחום הרפואה, בעיקר בשל היכולת להוביל תרופות ואמצעי אבחון באופן ישיר לגידולים סרטניים. לצורך כך אנו מהנדסים חלקיקים בגודל המתאים למעבר בגוף ויוצרים מעטפת חיצונית מתאימה שתאפשר מענה על הצורך והשימוש הביולוגי. איפיון מדויק של החלקיקים הינה משימה לא פשוטה אשר דורשת שימוש במיקרוסקופים בעלי יכולות מתקדמות. בפרוייקט זה, הסטודנטים יחקרו את היכולת להשתמש באמצעים מיקרוסקופיים וסמנים פלורסנטיים מתקדמים ביותר על מנת לאפיין את החלקיקים ברמת הגודל, הציפוי ויכולת נשיאת תרופה. הסטודנטים יסייעו בפיתוח השיטות וכן בניית אלגוריתם לניתוח התוצאות באופן כמותי. דרישות:סטודנטים סקרנים ובעלי מוטיבציה אשר מעוניינים לבצע מחקר אשר משלב בתוכו תחומי עניין מגוונים מעולם ההנדסה, רפואה, כימיה ועיבוד מידע. מקורות:file://madrid.eng.biu.ac.il/enggrad/tzrorch/My%20Documents/9783319411286-c1.pdf |
211 Analysis and characterization of gene editing using CRISPR-nanoparticles for the treatment of cancer אנליזה ואפיון של עריכה גנטית בשיטת קריספר עם ננו-חלקיקי זהב לטיפול בסרטןשם המנחה: נוי אלמליח אחראי אקדמי: פרופ' רחלה פופובצר תיאור הפרויקט ותכולתו:קריספר זוהי טכנולוגיה חדישה של עריכה גנטית, המאפשרת עריכה יעילה של מגוון תאים ומחלות. שיטה זו נמצאת בחזית המחקר ובעלת פוטנציאל גדול לשנות את פני הרפואה כיום. במעבדתנו, אנו מפתחים שיטה להכנסת מערכת הקריספר לתוך תאים, בשימוש עם ננו-חלקיקי זהב, על מנת לטפל בתאים סרטניים. מטרות הפרויקט עבור הסטודנטים יכללו בין היתר: דרישות:מומלץ - מבוא לביולוגיה למהנדסים מקורות: |
212 Machine learning algorithms for analysis of high dimensional genomic datasets ניתוח נתונים גנומיים באמצעות למידת מכונהשם המנחה: תומר קליסקי אחראי אקדמי: דר' תומר קליסקי תיאור הפרויקט ותכולתו:מטרת הפרוייקט היא ליישם ולפתח שיטות מבוססות למידת מכונה לצורך ניתוח נתונים גנומיים במימד גבוה. דרישות:
מקורות:
|
213 Development of sensor array based on SPR and fluorescence for detection of biological events פיתוח מערך חישה מבוסס SPR ופלורוסנטי לזיהוי תהליכים ביולוגייםשם המנחה: מריאנה ביידרמן אחראי אקדמי: פרופ' רחלה פופובצר תיאור הפרויקט ותכולתו:פיתוח מערך חישה (ננו גלאי) המורכב ממשטח זהב המכוסה בננו חלקיקים וסמנים פלורוסנטיים בתצורות שונות לגילוי וזיהוי תהליכים ביולוגיים תוך שימוש במדידת זמני חיים של הפלורופור ובתְּהוּדַת פְּלַזְמוֹן (SPR). דרישות:אין דרישות מיוחדות. מקורות:ינתנו לפי הצורך
|
214 Developing a device for measuring neurons concentration פיתוח התקן למדידת ריכוז תאי עצבשם המנחה: פיני טנדייטניק וחן ארזי אחראי אקדמי: פרופ' אורית שפי תיאור הפרויקט ותכולתו:בשנים האחרונות עם ההתקדמות הטכנולוגית ושיפור יכולות המדידה עולה הצורך בפיתוח חישנים ואלקטרודות בעלי ממשק לסביבה ביולוגית. פרויקט זה עוסק בפיתוח ויצור של אלקטרודות למדידת אימפדנס של אלקטרוליט ומדיום ביולוגי [1,2]. תכולת הפרויקט:
דרישות:הפרויקט הוא מולטי דיסציפלינארי ומחייב לימוד מגוון נושאים הנדסיים וביולוגיים מקורות:
|
215 Developing a chip-cell interface for neural network engineering פיתוח ממשק צ'יפ-תאים להנדסת רשתות עצביםשם המנחה: /*-->*/ שרון כהן אחראי אקדמי: פרופ' אורית שפי תיאור הפרויקט ותכולתו:/*-->*/ המוח האנושי היא מערכת מורכבת, מתוחכמת ומסובכת בצורה יוצאת דופן של מילארדי תאי עצב (נוירונים) המתקשרים ביניהם במהירות וביעילות. כל תא מייצר בין מאות לאלפי קשרים (סינספות) עם תאים אחרים, דבר אשר מעלה עוד יותר את רמת הסיבוכיות של המוח. בשל כך, היכולת להבין איבר כל כך מסובך היא משימה מחקרית עצומה. אחת הדרכים להתמודד עם משימה זאת היא לייצר מודלים פשוטים שיאפשרו לחשוף חלקים מהתמונה הכללית המורכבת. אחד המודלים העיקריים לחקור את פעילותם של תאי העצב, אבני הבניין של מערכת העצבים, הוא שימוש בתרבית תאים. תרבית תאים היא אוסף של תאים (תאי עצב או תאי מודל להם) שגדלים יחד בצלחת, מייצגים גרסא מלאכותית של רשת נוירונלית וניתנים למניפולציה. למודל זה יתרונות רבים אך הוא סובל גם ממספר חסרונות גדולים. אחד החסרונות העיקריים היא העובדה שקשה מאוד לשלוט בצורת הרשתות הנוירונליות הנוצרות בשיטה זאת. בפרויקט זה אנחנו מעוניינים לפתח רכיב אשר יוכל להתממשק לתא עצב ולאפשר הנדסה נשלטת יותר של רשת עצבים. התקן כזה יכול לעזור לא רק למחקר בסיסי על האופן שבו נוצרות רשתות עצבים אלא גם למחקר אפליקטיבי בתחומי ביו-הנדסה שונים כמו הנדסת רקמות וממשק מוח-מכונה. בשלב הראשון של הפרויקט נתכנן ונפתח את הרכיב ובשלב השני, כתלות בהצלחת השלב הראשון, נבחן את היכולת להשתמש בו לבניית רשת עצבית. הפרויקט יכלול סקירה ספרותית של התחום בדגש על
בצד ההנדסי הפרויקט יערב שיטות שונות לייצור ההתקן ובצד הביולוגי יינתן דגש ללימוד תיאורטי על מערכת העצבים והסטודנטים ילמדו עבודה מעשית עם תרביות תאים המשמשות כמודל למחקר על תאי עצב. דרישות:מוטיבציה גבוהה ללמוד ולעבוד מקורות: |