תמונת ריימונד דמדיאן עם אבטיפוס ה-MRI הכל-גופי הראשון שבנה
תמונת ריימונד דמדיאן עם אבטיפוס ה-MRI הכל-גופי הראשון שבנה

סריקת ה-PET-CT היא סריקה המיועדת לזיהוי גרורות סרטניות. הבעיה בבדיקה הזו היא כמות הקרינה הגבוהה, אשר שווה לחשיפה של כ-700 צילומי רנטגן. כאשר מדובר בילדים, בגלל גילם הצעיר, יש לקרינה זו סיכון אשר יכול להתבטא בגרימת סרטנים משניים מאוחר יותר בחייהם.

הדמייה בעזרת תהודה מגנטית יכולה להיות דרך מצויינת לחסוך את אותה הקרינה, אלא שבדיקה כזו אורכת כשעתים ובמשך הזמן הזה, חומר הניגוד המשומש ב-MRI (אשר נקרא גדוליניום) יוצא מרקמות הגוף ואז היכולת להבדיל בין רקמות בריאות לרקמות חולות נפגעת.

לאחרונה פיתחו חוקרים מאוניברסיטת סטנפורד חומר ניגוד חדש, אשר מבוסס על ננו-חלקיקים של ברזל. חומר זה ניתן לשם טיפול באנמיה על מנת לשפר את מאזן הברזל בגוף, והתברר שכאשר מזריקים אותו לגוף, כלי הדם נראים ברורים יותר. תכונה זו משפרת את הדמיית המבנים האנטומיים של הגוף וגורם למוח העצמות, קשרי הלימפה, הכבד והטחול להראות שחורים- מה שמבליט עוד יותר את זיהוי הגידולים הנמצאים עליהם.
בעזרת חומר ניגוד זה ושימוש בסורק MRI, הצליחו החוקרים לזהות כמעט את אותו מספר גידולים כפי שמזהה ה-PET-CT וכך ליצור תחליף הדמייתי יעיל בעל סיכונים פחותים. דימות MRI כל-גופי יכול בעתיד להיות ישים בבתי חולים רבים ולשמש אמצעי מצויין לזיהוי בעיות פתולוגיות ורקמות בעייתיות בכל הגוף.

 

קישור לידיעה-אתר הידען

קישור לידיעה-אתר אוניברסיטת סטנפורד

מחקרים אחרונים בתחום ה-MRI- פורטל ה-MRI והדימות המוחי

תיקןהזבל שמייצרים אורגניזמים גדולים חייב להיות מפורק על מנת שלא יחנוק את הקרקע. כיום, את הזבל שמייצרים צאן, בקר, פילים וחיות צמחוניות אחרות, מפרקים בעיקר זבובים וחיפושיות זבל.
בתקופת הדינוזאורים, עד לפני כ-65 מיליון שנים, לא היו חיפושיות זבל ומחקר חדש, פרי האקדמיה הסלובנית למדעים, טוען שמפרקי הזבל אז היו תיקנים. החוקרים במחקר זה בדקו משפחה עתיקה של תיקנים (Blattulidae), אשר נקלעו בתוך ענבר (שרף מאובן) ואת מאובני הצואה שלהם (אשר נקראים Coprolites) וגילו פיסות עץ בעלי דפנות מעוגלות- מה שמעיד על כך שהם עברו עיכול מוקדם (משמע שהו לפני כן במערכת העיכול של צמחונים בעלי חוליות).
ממצא זה ממקם את משפחת התיקנים העתיקים כמפרקי הזבל של התקופה הפרהיסטורית, דבר שהתיקנים של היום כבר כמעט לא עושים.

 

קישור לידיעה-אתר הידען (ד"ר אסף רוזנטל)

קצת על חיפושית הזבל ותפקידה בפירוק הזבל

חללהתיאוריה בהקשר ליצירת כוכבי לכת טוענת שהם נוצרו כתוצאה מהתקבצות של אבק וסלעים אשר הועפו לחלל בזמן היווצרות השמש שלהם, אך כוכב לכת חדש אשר התגלה לאחרונה, מאתגר תיאוריה זו.
הסיבה לכך היא שכוכב לכת זה, אשר נקרא HD106906b, הוא גדול מידי ומרוחק מידי מהשמש שלו על מנת להסביר את היווצרותו בדרך הזו ולכן החוקרים מנסים למצוא תיאוריות חלופיות על מנת להסביר את הדבר.
אחת התיאוריות היא שאותו כוכב הינו חלק ממערכת כוכבים בינרית (מערכת של שתי שמשות) אשר לא הצליח לצבור מספיק מסה ולכן הפך להיות כוכב לכת (ולא שמש כמו הכוכב התואם שלו)- אם כי גם תיאוריה זו לא מסתדרת עם גדלי הכוכב והשמש אותה הוא מקיף.
החוקרים מקווים שתמונות מוחשיות יותר של כוכב הלכת ושל מערכת השמש שבה הוא נמצא יוכלו "לשפוך אור" ולגלות למדענים יותר על הדרך שבה נוצרים כוכבים.

 

קישור לידיעה-רשת ב' (איתי נבו)

קצת על מחזור החיים של כוכב

כלביםהאמרה טוענת שהכלב הינו ידידו הטוב של האדם. מחקר חדש אשר נערך בהונגריה בעזרת fMRI מגלה שלכלבים יש איזור ייעודי לזיהוי קול במוחם, בדיוק כפי שקיים אצל בני אדם.
החוקרים סבורים שאותו איזור התפתח לפני כ-100 מיליון שנה, אצל האב המשותף לבני האדם ולכלבים והם סבורים שמעבר לאיזור הזה, ישנם איזורים נוספים אשר תואמים במוח הכלב ובמוח האדם- זאת בשל העובדה שהכלבים ובני האדם חולקים את אותה סביבה חברתית ולכן עיבוד המידע החברתי שלהם דומה.
במחקר השמיעו לבני אדם ולכלבים מאומנים, בעודם בתוך מכשיר fMRI , קולות שונים והתברר שהאיזור הפעיל אשר הגיב לגירויים קוליים אלו הינו זהה אצל בני האדם ואצל הכלבים. בכל זאת, ההבדל העיקרי בין בני האדם לכלבים היה שבני האדם הגיבו הרבה יותר מהכלבים לקולות דיבור מאשר לקולות אחרים.
מחקר זה, מעבר לשיטה חדשה לחקור את מערכת העצבים אצל הכלבים, יכול לפתוח פתח למחקרים אחרים אשר יכולים לזהות מרכזים משותפים נוספים לבני אדם ולכלבים.

 

קישור לידיעה-אתר הידען

מה כלבים חושבים על בני אדם?-מחקר נוסף בעזרת fMRI

Alaskanmalamute0bCTVT -Canine Transmissible Venereal Tumor, או בעברית "גידול מדבק של איברי המין בכלבים", הוא גידול סרטני אשר מוצאו בכלב קדום אשר חי לפני כ-11,000 שנה. גידול זה, אשר מוצאו מתא מערכת חיסון, התיישב אז על איברי הרבייה של הכלב ופיתח את היכולת לעבור לכלבים אחרים אשר ליקקו את איברי הרבייה של אותו כלב ואז גם לכלבים אחרים.
מחקר חדש אשר נעשה בארצות הברית, בראשותה של אליזבת מרצ'סון (Murchison) לקח תאי גידול כאלו מכלבים שונים ברחבי העולם וגילה שהם חולקים כמעט את אותו DNA וכמעט את אותן מוטציות בכל הכלבים (כ-1.9 מיליון מוטציות ייחודיות), כאשר בסיס ה- DNA  הוא זה אשר שכן באותו כלב מקורי לפני כ-11,000 שנים.
החוקרים גם הצליחו לזהות את זהות הכלב שבו נוצר הגידול לראשונה, גזע עתיק של כלבים אשר דומה לאלסקן מלמוט (Malamute), וגם להסביר את הסיבה שאותו גידול הצליח להערים על מערכות חיסון של כלבים אחרים- תוצאה של זיווגים רבים באוכלוסיית כלבים בעלי מגוון גנטי מצומצם וצבירת מוטציות אשר עזרו לתאי הגידול להתגבר בהמשך גם על מערכות חיסון של כלבים אחרים.

מבוסס על כתבתם המצוינת של נועם לוויתן ויונת אשחר, עיתון גלילאו מ"ס 186, ע"מ 10-12.

 

קישור למאמר המקורי-אתר Sciencemag

קצת על גידול ה-CTVT

גלי כבידה- יוצר התמונה הוא Johnstone בהתאם לתנאי רישיון CC BY-SA 3.0
גלי כבידה- יוצר התמונה הוא Johnstone בהתאם לתנאי רישיון CC BY-SA 3.0

אסטרונומים ממרכז הארווארד סמיתסוניאן לאסטרופיזיקה במסצ'וסטס גילו אתמול (יום ב', 17.3.2014) עדויות ישירות שגלי כבידה אכן קיימים.
גלי כבידה הם עיקומים מחזוריים במרחב ובזמן אשר נוצרים בעקבות שינויים בשדה הכבידה וכבר בעבר התקבלו עדויות בלתי ישירות לקיומם (למשל על-ידי פרוייקט LISA של נאס"א).
הגילוי הנוכחי נעשה על-ידי זיהוי תבנית גלים אשר נקראת B-modes, תבנית גלים אשר יכולה להיווצר רק באמצעות גלי כבידה ראשוניים, כאשר החוקרים השתמשו באלקטרונים החופשיים ביקום כמכשיר למדידת גלי הכבידה.
תגלית זו, אם אכן תוכח כנכונה, תזכה את החוקרים בפרס נובל ותיחשב לתגלית החשובה ביותר מזה עשור בעולם האסטרונומיה. מעבר לכך היא תאשר שהיקום מתפשט ושהתפשטותו מואצת בזמן.

 

*תודה לאבי בליזובסקי מאתר הידען על אישור פרסום הידיעה (ועל הכנת ידיעה מדויקת מפורטת בתוך טווח כה קצר).

 

קישור לידיעה וריאיון עם פרופ' אבי לייב (אוניברסיטת הארווארד)-אתר הידען

מהם גלי כבידה?

החיידק הטורף"תסמונת ההלם הרעלני" היא תסמונת אשר נגרמת על-ידי חיידק בשם "סטרפטוקוקוס פיוגני", אשר ידוע גם בשמו הפופולרי "החיידק הטורף".
אותו חיידק גורם לדלקות גרון קלות, אך כאשר הוא חודר אל מחזור הדם, הוא יכול לגרום לתסמונת, אשר גורמת לפגיעה רב-מערכתית ול-25% תמותה.
מחקר חדש, אשר נעשה באוניברסיטה העברית בראשותו של פרופ' עמנואל הנסקי, הצליח להבין כיצד החיידק הופך להיות קטלני.
החוקרים גילו שהחיידק מחדיר לתוך התא רעלנים בשם "סטרפטוליזינים", אשר פוגעים בתהליך יצירת החלבונים בתא. בעקבות כך מוגבר ייצור חומצה אמינית בשם "אספאראגין", אשר מאפשרת לחיידק להיות אלים יותר.
בהמשך לגילוי זה, החוקרים הצליחו לבלום, בעזרת אנזים אשר פירק את האספאראגין, את התפשטות החיידק לתוך הדם וכעת הם מצפים לשיתופי פעולה מסחריים ומדעיים על מנת להמשיך בפיתוח תרופות מתאימות.

 

קישור לידיעה-אתר האוניברסיטה העברית

קצת על החיידק הטורף

סיוט לילהתסמונת המוות הלילי הפתאומי (Sudden Unexplained Nocturnal Death או דאב-טסואם כפי שהיא מכונה בתאילנד ובקמבודיה) היא תסמונת אשר מתרחשת אצל גברים צעירים ממוצא מזרח אסיאתיים. ישנן השערות רבות לגבי הגורם לתופעה, אך אף אחת עוד לא הוכחה סופית.
תסמונת זו, אשר זוהתה לראשונה בשנת 1977, מתרחשת לרוב בזמן השינה, כמה שעות לאחר ארוחה כבדה. הלוקה בה מתעורר כשהוא חש תחושת מחנק, מתקשה לנשום ופולט קצף מהפה. המוות נגרם בגלל הפרעת קצב בשם פרפור חדרים.
הסברה היא שהתסמונת קשורה להפרעות במערכת ההולכה בלב ולכן לא ניתן לאתר אותה בנתיחה לאחר המוות. מהסיבה הזו קביעת סיבת המוות כצואה מהתסמונת הזו היא רק על דרך השלילה.
תסמונת זו קטלה בישראל מתחילת שנת 2008 ועד היום כ-45 עובדים זרים, כמעט כולם מתאילנד.

 

קצת על תסמונת המוות הלילי הפתאומי

הפרעות שינה שונות ומשונות-אתר תפוז

PDF-CTהשימוש בקרני רנטגן על מנת לאתר את מבנה החומר ואת פיזור החלקיקים בו הוא שימוש יחסית ותיק (שבין השאר, עזר לזהות את מבנה ה-DNA ). מאידך הוא שימוש מוגבל ביכולת שלו להדגים חלקיקים בתוך התקנים סגורים כמו סוללות ותאי דלק.
קבוצת חוקרים אמריקאים הצליחה ליצור שיטת הדמייה חדשה שבה משולבים היכולות של הרנטגן עם היכולת לחתוך את איזור הסריקה לחתכים כפי שנעשה ב-CT וכך הצליחה להתגבר על ההגבלה שהוזכרה.
השיטה, אשר נקראת PDF-CT , מבוססת על קרינת רנטגן חזקה הנוצרת בעזרת מאיץ חלקיקים ומסוגלת להציג "פרוסות" של ההתקן. כך ניתן לאתר את הרכיבים הננומטרים בתוך ההתקן ולדגום את פעולתם מבלי לפרק את המתקן.
שיטה זו יכולה להיות לכלי עזר מצוין בתחומי המחקר השונים במדע ולעזור להבין את יחסי הגומלין בין רכיבים בצורה טובה יותר.

 

קישור לידיעה-אתר הידען

קישור לידיעה- אתר BNL

קצת על קריסטלוגרפיה בעזרת קרינת רנטגן- מכון דוידסון

קורי עכביש
קורי עכביש. יוצר התמונה הוא Luc Viatour תחת רישיון CC BY-SA 3.0

ביומימיקרי (Biomimicry) הינו מושג יחסית חדש אשר הופיע לראשונה בשנת 1982, אך צבר הכרה רק בשנת 1997 בעקבות הוצאת ספרה של ג'נין בניוס  "ביומימיקרי: חדשנות בהשראת הטבע".
משמעות המושג היא "חקיינות של הטבע". הביומימטיקה לוקחת את המודל הביולוגי שבו פותר הטבע בעיה ומנסה להשליך אותו אל התחום המדעי ולהיעזר בו לפתרון בעיה דומה.
הביומימטיקה מכילה גם תתי תחומים, כמו למשל הביוניקה, תחום אשר מחבר בין ביולוגיה לאלקטרוניקה וכל הזמן מתפתחת ומתרחבת.
בישראל קיים אירגון אשר נקרא "ארגון הביומימיקרי הישראלי" שהוא אירגון ללא מטרות רווח אשר נועד להעלות את המודעות לביומימיקרי בישראל ולחפש פתרונות אשר מבוססים על מנגנונים בטבע.
באתר זה ניתן לראות מגוון פתרונות שלקח המדע מהטבע כמו למשל טיפול בבעיית רעש רכבות ביפן אשר נלקחה מצורתו האווירודינמית של השלדג (Kingfisher) אשר מאפשרת צלילתו החלקה לתוך המים או לקיחת השראה ממבנה קורי עכביש על מנת לייצר חומרים בעלי עוצמה וחוזק.

 

הסבר על הביומימטיקה

אירגון הביומימיקרי הישראלי