ספריית החומרים בחולון- תצלום ערן לם
ספריית החומרים בחולון- תצלום ערן לם

חומרים רבים נמצאים סביבנו וכמותם הולכת וגדלה מידי יום בעקבות פיתוחים ופטנטים חדשניים. אמנם ספרייה מתקשרת יותר לספרים, אך במהלך השנים, על מנת להצליח למיין ולקטלג חומרים, קמו ברחבי העולם ספריות חומרים. אחת מספריות אלו נמצאת במוזיאון העיצוב בחולון.
הספרייה, אשר משמשת אדריכלים, מעצבים, יוצרים, אנשי תעשייה וסטודנטים, פתוחה לשימוש ללא תשלום. היא מכילה יותר מאלף חומרים, בהם ניתן לגעת וללמוד על תכונותיהם. החומרים בספרייה מחולקים למשפחות חומרים- למשל טקסטיל, פולימרים, מתכת, קרמיקה ועוד. כל חומר מלווה במידע אשר קשור אליו. בספרייה גם מגוון של חומרים מיוחדים, חלקם אף פותחו בארץ כמו למשל אריג חכם שבתוכו סיב המסוגל להוליך חום, רשת אשר מונעת מעבר חרקים ספציפיים דרכה ועוד.
הספרייה עומדת בקשרים עם ספריות חומרים אחרות בעולם כמו ספריית Materia ההולנדית וספריית החומרים של ברצלונה (Materfad) ומקיימת ימי עיון, סדנאות ומפגשי ייעוץ מקצועיים.

מבוסס על כתבתו של עידו גנוט, גלילאו מ"ס 199, ע"מ 58-60

 

קישור לאתר ספריית החומרים בחולון

ספריית החומרים בהולנד- Materia

פרעוש החתול
פרעוש החתול

החומרים שקיימים ברשותנו כיום אינם אופטימליים. מדענים מנסים למצוא כיום דרכים ליצור חומרים חזקים מאוד אך גם גמישים לשימושי בנייה שונים. אחד המקורות לחומרים כאלו הוא בעולם הטבע, בו החומרים הותאמו לתפקידם במשך מאות אלפי שנות אבולוציה (ייצור bottom to top ולא כפי שאנחנו עושים top to bottom). למשל, עץ הסקוויה חייב להיות בנוי בצורה מאוד חזקה על מנת לשאת משקל גדול מאוד. מבדיקה של מבנהו הפנימי התברר שהוא בנוי מסיבים של פולימר סוכרי אשר מאפשרים לו חוזק של פי 10 מפלדה. חומר זה, בייצור תעשייתי, נקרא CNC. מהצד השני ישנו פרעוש בשם cat flea אשר יכול לקפוץ לגבהים של פי 200 מגובהו המקורי (דמיינו אדם שקופץ לגובה של 400 מטרים, נניח לראש מגדל האמפייר סטייט בילדינג). התברר שפרעוש זה מצליח לעשות זאת בעזרת חלבון בשם רזילין (Resilin), מעיין גומי אשר מצליח להחזיר את כל האנרגיה שלו בצורה מושלמת. שילוב של Resilin עם CNC יהיה מסוגל לספק לנו חומר גם גמיש וגם חזק.
מדען ישראלי ראוי לציון בתחום הזה הוא פרופ' עודד שוסיוב מהמכון למדעי הצמח וגנטיקה בחקלאות של האוניברסיטה העברית. הצוות שלו, בין השאר, מצליח לייצר קולגן אנושי מצמחי טבק לאחר שהחדירו להם בהפריות מרובות את חמשת הגנים שנמצאים ב- DNA האדם אשר מייצרים קולגן. קולגן זה יכול לשמש למשל כתחליף עצם (Bone Void Filler). פרופ' שוסיוב הקים מספר חברות, אחת מהן היא Melodea אשר מייצרת קצפים (CNC Foam). כמו כן הוא הצליח לייצר את חלבון הרזילין בעזרת איתור הוראות הכנתו הרשומות ב-DNA, זאת במטרה להצליח ליצור שילוב של שני חומרים אלו לכלל חומר אחד חזק וגמיש (Res-CBD-CNC Film). חומר כזה, בזכות כוחו והאלסטיות שלו, יכול לשמש לשימושים רבים כדוגמת הדפסת בתים ומבנים אחרים, ספות, חלונות, חלקי גוף לגופנו ועוד.

 

קישור לכתבה על פרופ' עודד שוסיוב

מהו חלבון הרזילין?

נדל סיניהנדל הסיני אדום-הראש (Scolopendra subspinipes mutilans) הוא נדל גדול יחסית ולא ממש נעים למראה, אלא שהארס שלו יכול לעזור בצורה משמעותית בשיכוך כאב אצל בני אדם.
הרעיון התגלה עוד בשנת 2013 על-ידי ביוכימאי בשם גלן קינג (Glenn King) מאוניברסיטת קווינסלנד באוסטרליה ובשנתיים האחרונות המחקר בתחום צובר תאוצה לקראת סינתוז סדרה חדשה של משככי כאבים. היתרון המרכזי בשימוש בארס זה הוא יכולתו לחסום תעלה מסוימת בשם NaV1.7 בעזרת היצמדות של מולקולת ארס המכונה m-SLPTX-Ssm6a אל דפנות התעלה. חסימה ספציפית זו מסוגלת לשכך כאב ביעילות רבה יותר ממורפיום בלי לגרום לתופעות לוואי.
קינג סינתז תרופה מאותו ארס, אלא שיעילותה היתה פחותה, כנראה בשל מעורבות מרכיב נוסף לא מזוהה. בימים אלו מבוצעים במעבדתו של קינג מחקרי המשך למציאת אותו רכיב מיותר ולבידודו על מנת לייצר תרופות משככות כאב רבות עוצמה וללא תופעות לוואי.

 

מבוסס על כתבתו של מארק פפלו, סיינטיפיק אמריקן ישראל, גיליון אפריל-מאי 2015, ע"מ 48.

 

קישור לידיעה- אתר sci-news

קצת על נדל סיני אדום-הראש

כיצד נדל סיני אדום-הראש עוקץ?- אתר Youtube

אטימת חורים-התמונה מתוך אתר אוניברסיטת אילינוי
אטימת חורים-התמונה מתוך אתר אוניברסיטת אילינוי

יכולת של חומר לתקן את עצמו, למשל בעזרת אטימה של חורים שנגרמים בו, היא יכולת שמדענים מנסים להשיג זמן רב. כבר במלחמת העולם השנייה, פיתחו מדעני בעלות הברית גומי מתנפח אשר מסוגל לסתום חור בתוך מיכל דלק.
בהמשך השנים פותחה גם יכולת טובה לאחות חורים מיקרוסקופים, אך לאחרונה, חוקרים מאוניברסיטת אילינוי בארצות הברית בראשותו של פרופ' סקוט ווייט (White) הצליחו לפתח טכנולוגיה חדשה אשר מאפשרת לחומרים פלסטיים לאטום גם חורים גדולים בתוכם. טכנולוגיה זו עושה שימוש במערך צינוריות זעירות אשר מובילות שני סוגי נוזלים, אחד בצבע כחול ואחד בצבע ורוד. בעת פגיעה נוזלים אלו מתערבבים ביניהם ויוצרים ג'ל אשר מתקשה ואוטם בתוך דקות את החור (תהליך הדומה למה שמבצעים טסיות הדם בגופנו בעת פציעה).
פיתוח זה, אשר נמצא בתהליך של מעבר לייצור תעשייתי, יכול לתרום לתחומים רבים ושונים בעולם הטכנולוגיה והמדע.

מבוסס על כתבתו של עידו גנוט, גלילאו מ"ס 193, ע"מ 14-15

 

קישור לידיעה-אוניברסיטת אילינוי

סרטון אשר מתאר את תהליך סתימת החור-אתר youtube

בקבוקי פלסטיקזיהומים פטרייתים ברמות חומרה שונות תוקפות מעל מיליארד אנשים בעולם בכל שנה, במיוחד את אלו בעלי מערכת חיסון חלשה. התרופות האנטי-פטריתיות יעילות במידה מוגבלת וגורמות לתופעות לוואי מאחר שהן מתקשות להבחין בין תאים בריאים לבין תאים הנגועים בפטריות.
מחקר חדש, אשר נערך בשיתוף IBM והמכון לביו-הנדסה וננוטכנולוגיה של סינגפור, הצליח למחזר פלסטיק רגיל המשמש בבקבוקי שתייה (PET) לחומרים אשר מסוגלים להילחם בזיהומים פטרייתים. החוקרים יצרו מהפלסטיק מולקולות חדשות לחלוטין אשר יצרו סיב ננומטרי בעל מטען חשמלי חיובי אשר פוגע רק בממברנות של פטריות בעלי מטען חשמלי שלילי.
מחקרי המשך הראו שאותם ננו-סיבים הצליחו לחסל 99.9% מזיהום פטרייתי בדם בשם C.albicans בתוך שעה ללא יכולת הפטריות לפתח כלפיו עמידות ואף זיהומים פטרייתים במקומות אחרים. המשך המחקר בתחום זה יכול להביא לגל של תרופות מהונדסות חדשות אשר יהפכו את הזיהום הפטרייתי לנחלת העבר.

 

קישור לידיעה-אתר IBM

ננוטכנולוגיה בשירות הרפואה- מכון דוידסון לחינוך מדעי

מכשיר האיבחון החדשסרטן חלל הפה והלוע התחתון הוא אחד מעשרת סוגי הסרטן הנפוצים בעולם. השרידות לאחר חמש שנים של החולים לא השתנתה ב-40 השנים האחרונות, ואינה עולה על 50%. אחת הסיבות לכך היא הגילוי היחסית מאוחר, אשר אפשרי, במקומות מסוימים, רק בעזרת CT ו-MRI.
צוות חוקרים מאוניברסיטת בר-אילן, בראשותו של ד"ר דרור פיקסלר, יצר ערכת בדיקה חדשה, אשר משלבת אמצעי איבחון חדש לסרטן הפה והלוע התחתון.
במהלך בדיקה זו מגרגר הנבדק כוסית אשר בה ננו-חלקיקי זהב. אלו צובעים את תאי הסרטן ואז מתגלים בעזרת סורק קטן דמוי מנורת קריאה אשר גם מעביר את המידע לתצוגת צג מחשב. הרעיון העומד מאחורי הבדיקה הוא מדידת האור המוחזר מהרקמה ותכונותיו האופטיות, כגון הספקטרום, הקיטוב והעוצמה שלו בעקבות הצטברות חלקיקי הזהב באזור הגידול.
שיטת הזיהוי החדשה, אשר בשלב זה מאפשרת זיהוי תאים סרטניים בעומק של עד 6 מ״מ, איננה מייננת ואיננה יקרה ויכולה להיות נגישה ככלי איבחון ראשוני לרופאי שיניים, לרופאי משפחה ולרופאי אף-אוזן-גרון. היא עברה את שלב הניסויים בבעלי חיים וכעת היא בשלב היתכנות לקראת ניסויים בבני אדם.
השיטה החדשה תוצג באירוע המרכזי של תעשיות ההייטק והביומד הישראליות- 2014 MIXiii – שייערך בגני התערוכה בתל אביב, בין 22- 20 במאי 2014.

 

קישור לאירוע 2014 MIXiii

קצת על ננו-חלקיקי זהב

atom-with-electronsתגובות כימיות נוצרות בדרך כלל כאשר אטומים משתפים או מחליפים ביניהם אלקטרונים הנמצאים ברמת האנרגיה הגבוהה ביותר, הרמה החיצונית של האטום. מאידך כימאי מאוניברסיטת קליפורניה בסנטה ברברה בשם מאו-שנג מיאו, מצא שבתנאים קיצוניים גם אלקטרונים מהרמות הפנימיות מסוגלים להשתתף בתגובות כימיות.
מיאו חישב תוצאה זו לגבי אטומי צזיום ופלואור, אשר בתנאים רגילים יוצרים קשרים פשוטים. חישוביו מראים שבלחץ גבוה יכולים להיווצר מולקולות אשר משתפות אלקטרונים פנימיים של אטומי היסודות הללו. שילוב זה יוצר מולקולה של צזיום חמש- פלואורי (CsF5) אשר נראית ככוכב-ים.
גילוי זה הינו מפתיע וסותר את הדעה המקובלת שהאלקטרונים ברמות הפנימיות אינם מגיבים בתגובות כימיות אם כי נדרשים מחקרים נוספים בתחום.

 

קישור לידיעה- אתר סיינטיפיק אמריקן ישראל

קצת על יצירת תרכובות

אסלת שירותיםהשתן נראה כנוזל פשוט, אלא שמסתבר שלא ממש כך הדבר והוא מכיל הרבה מאוד תרכובות וחומרים אשר יכולים לספר עלינו דברים רבים- בין השאר לאבחן מחלות, לדעת מה אכלנו, מה התרופות שלקחנו ועוד.
לאחרונה הצליחו חוקרים מאוניברסיטת אלברטה שבקנדה, במחקר שערך למעלה משבע שנים, לאתר את כל מרכיבי השתן האנושי אשר ניתנים לאיתור כיום תוך שימוש בשיטות סריקה שונות, ביניהם NMR, כרומטוגרפיה של גזים ועוד. כל המידע הזה אוחסן בבסיס מידע חופשי אשר נקרא (UMDB- Urine Metabolome Database).
בעזרת הידע הרב שנוסף אפשר יהיה לייצר דור חדש של בדיקות שתן אשר יוכלו לאתר סרטן המעי הגס והערמונית, דלקות בגוף, מחלת הצליאק ולספר ,רק בעזרת דגימת שתן, הרבה יותר ממה שאנחנו יודעים היום על חילוף החומרים הספציפי לאותו אדם.

 

קישור לידיעה- אתר sciencedaily

איך לפענח את בדיקת השתן בעצמכם?- אתר YNET

periodic-tableחוקרים שבדיים מאוניברסיטת לונד הציגו לאחרונה ממצאי ניסוי אשר מעידים על כך שקיים יסוד כימי חדש, בעל מספר אטומי 115 (מספר אטומי זה מספר הפרוטונים בגרעין ובעצם גם מספר האלקטרונים באטום נייטרלי חשמלית).
היסוד החדש שייך לקבוצת היסודות העל-כבדים (כל היסודות מעל הלורנציום, משמע בעלי מספר אטומי של מעל 103). הניסוי אותו עשו השבדים הצליחה לאשר את "טביעת האצבע" של היסוד אשר מבדילה אותו מיסודות אחרים.
ליסוד החדש עדיין אין שם ורק וועדה בינלאומית רשאית לקבוע האם לקבל את היסוד החדש ולהעניק לו שם או לערוך ניסויים נוספים בתחום.

 

קישור לידיעה והסבר על הניסוי

מהם היסודות העל-כבדים?

קישור לידיעה המקורית-אוניברסיטת לונד

PETבגוף שלנו מתקיימות אינטראקציות תמידיות חשובות מאוד בין מתכות כמו אבץ, ברזל ונחושת לבין מוליקולות אחרות בגופנו. עד היום הדרך לדמות מוליקולות בגופנו הייתה על-ידי טכנולוגית PET (טומוגרפיה על-ידי פליטת פוזיטרונים), שבה מחדירים מולקולות אשר בהם איזוטופ רדיואקטיבי.
לאחרונה קבוצת מדענים מיפן פיתחה מצלמת דימות, ששמה GREI-II, אשר קולטת קרני גאמא הנפלטים מיסודות ביו-מתכתיים בגוף האדם וכך יכולה לבדוק את האינטראקציה שלהן עם מוליקולות אחרות בגוף.
המכשיר החדש מאפשר לצפות במולקולות המתכות בגופנו פי 10 יותר מהר ממה שהיה ידוע עד היום ותוך כדי שילוב עם טכנולוגיית ה-PET- מה שמוביל לשיפור אופן ההדמיה.

 

קישור לידיעה-אתר הידען

קישור לידיעה המקורית