שיתוף פעולה של הפקולטה לפיזיקה, להנדסת חשמל, למדעי המחשב ולהנדסה ביו-רפואית הצליחו להדגים שיטה חדשנית לשיפור הרזולוציה (יכולת ההפרדה בין פרטים) בפריטים מתחת לחצי אורך גל של האור.
עד היום צפייה בפריטים הקטנים מחצי אורך גל של האור יכולה היתה להיעשות במספר שיטות אשר משתמשות בסריקת נקודה-נקודה של האובייקט ולכן יכלה להדגים רק לאובייקטים סטטיים שלא משתנים במהלך הסריקה. השיטה החדשה שפותחה משלבת אלגוריתמים משופרים ואת תחום הדימות ללא עדשה והצליחה להדגים פרטים הקטנים לפחות פי חמישה מאורך הגל של האור.
שיטה זו יכולה להיות פריצת דרך אשר תשנה את עולם המיקרוסקופיה, מערכות הדימות הרפואי ומערכות מדידה אופטיות נוספות.
תג: חדשות המדע
חיידק הזוהר בצבע אדום או ירוק כמתג ביולוגי
שלושה חוקרים מאוניברסיטת סטנפורד (בראשות ג’רום בונה) הצליחו לשכתב מקטע דנ”א של חיידק E.coli באופן שמאפשר להם לקבוע, בעת הארת החיידק באור אולטרה-סגול, באיזה צבע (צבע אדום או צבע ירוק) יזהר חלק מהחיידק.
מקטע הדנ”א הוחדר לחיידקים בעזרת אנזימים של בקטריופאג’ים, שהם נגיפים הפוגעים בחיידקים, וכך שוכפל בתוך החיידק. בעזרת מקדם הגן (promotor) הצליחו החוקרים לשלוט בביטוי גן לייצור חלבון שזוהר באדום או לביטוי גם לייצור חלבון שזוהר בירוק על-ידי שינוי בתנאי הסביבה- הצפת סביבת החיידק באנטיביוטיקה או במוליקולות סוכר.
ניסוי זה מאפשר להשתמש בחיידק במעיין מתג ואז לאפשר שילובו בתוך מערכת ביולוגית לאחסון נתונים (תחום הביולוגיה הסינתטית) כמו למשל במחשב ביולוגי.
הקשר בין זיכרון טוב להפרעה פוסט-טראומטית
הגן rs4790904 הינו גן האחראי על תהליכי קידוד של זיכרונות רגשיים. לגן זה שלושה וריאנטים כשווריאנט AA אחראי לזיכרון משופר לתמונות בעלות אופי רגשי חיובי או שלילי.
מחקר שוויצרי אשר נערך בהובלתה של פרופ’ דומיניק דה קורוון ושנעשה על פליטים רואנדים שחוו טראומה הראה קשר בין מופע AA של הגן לבין תסמינים של תופעת דחק פוסט-טראומתית.
הדבר מצטרף לשורת מחקרים גנטיים אשר מגלים שלגנים יש גם צדדים חיוביים וגם צדדיים שליליים- כמו לדוגמה במחקר הנוכחי כאשר גן שמאפשר זיכרון טוב יותר גורם לסבירות גדולה יותר להפרעה פוסט-טראומתית או כמו גן שנמצא קשור לנטיית ילדים לחלוק ממתקים עם ילדים אחרים, אך בצידו השלילי הוא מביא בשלבי חיים מאוחרים יותר לסיכון מוגבר להתמכרות ולהפרעות קשב וריכוז.
לחתוך מיקרו RNA ביעילות ובדייקנות
מוליקולות מיקרו RNA הינם מוליקולות קצרות, אשר אינם משתתפות בצורה ממשית בתהליך תרגום החלבונים בתא, אך הם אחראיות לוויסות ולבקרה עקיפה של התהליך. פגיעה בהם יכולה לגרום למחלות כמו סרטן, אוסטאופורוזיס, סכרת ועוד.
מוליקולות אלו נחתכות על ידי “מכונת חיתוך” בתא ממוליקולות RNA גדולות וחשוב מאוד שהמולקולות הנכונות יחתכו, כי אחרת יכול התא לחתוך בטעות RNA שליח ואז לפגוע פגיעה ממשית ביצירת החלבונים ובתפקוד התא. כמו כן חשוב שהתהליך ייעשה במהירות על מנת ש”מכונת החיתוך” תעמוד בקצב הנדרש.
מחקר חדש של פרופ’ נעמה ברקאי, ד”ר ערן הורנשטיין ותלמידיהם יצר מודל מתמטי אשר מתאר כיצד שומרת מכונת החיתוך על-ידי לולאת משוב את היחס הנכון בין דיוק (לחתוך את המולקולות הנכונות) לבין מהירות.
ממצאי מחקר זה יכולים ללמד ולייעל ייצור מוליקולות מיקרו RNA סינתטיות ולעזור בטיפול במחלות הקשורות לכך.
תפעול רובוט בעזרת נבדק בתוך fMRI
מכשיר ה-fMRI הוא מכשיר, אשר מגלה אילו איזורים במוח מופעלים כאשר האדם מבצע פעולות או חושב על דברים מסוימים, על-ידי איתור כמות הדם המוזרמת אליהם. כאשר האדם חושב על הזזת רגליו, גם אם הוא לא מזיז אותם, מוזרם יותר דם אל האיזור במוח אשר אחראי על הזזת הרגליים.
את הרעיון הזה ניצל ד”ר דורון פרידמן, ראש המעבדה לחקר הווירטואליות במרכז הבינתחומי בהרצליה, בשיתוף פרופ’ רפאל מלאך ממכון וייצמן.
בניסוי שעשו, שכב סטודנט בשם אורי כהן במכשיר ה- fMRI והצליח להזיז רובוט בצרפת בעזרת חשיבה בלבד על פעולות שברצונו לעשות. המידע זרם דרך לווין מתוך מכשיר ה-fMRI אל מעבדת הרובוט בצרפת.
הרעיון הזה יכול להיות מיושם בתחומים שונים- כמו למשל אדם משותק אשר ירצה להניע את גפיו בעזרת תותבות או גיימרים שירצו לשחק בעזרת כוח המחשבה בלבד.
הבעיה היא שעדיין לא כל אחד יכול להצליח לעשות זאת מאחר שיש צורך בריכוז עצום בפעולות שרוצים לעשות וביכולות המוח הספציפי להפעיל ביעילות את אותם האיזורים, אך הניסוי בהחלט פותח פתח ליישומים עתידניים בתחום.
הפסד כספי גורם לירידה ביכולת האבחנה- מחקר בעזרת fMRI
כשאבותינו נמצאו ביער ושמעו נהמת אריה, היה צורך שהם יברחו במהירות האפשרית ולכן האבולוציה לא קידמה את היכולת להבחין בין הנהמות השונות ביער- משמע מספיק שנהמה היתה דומה לנהמת אריה והאדם היה בורח.
מחקר חדש בעזרת fMRI אשר נעשה במכון וייצמן בראשות פרופ’ רוני פז חקר את הקשר בין הפסד כספי לבין יכולת אבחנה בין גירויים שמיעתיים. ממצאי המחקר מגלים שיכולת האבחנה של הנבדקים לגבי גירויי שמיעה פחתה כאשר הפסידו כסף וה-fMRI
הראה אצלם פעילות של איזור האמיגדלה במוח, איזור הקשור ברגש ובגמול.
מחקר זה יכול להתייחס למה שקורה במצבי פוסט טראומה כאשר הסובלים ממצב זה מתבלבלים בין הגירוי שגרם לטראומה לבין גירויים דומים ולכן הם חווים תגובות רגשיות חזקות.
המחשב החזק בעולם
מחשבי על משמשים כיום ליישומים אשר דורשים כוח מיחשוב חזק כמו ניתוחים אנליטיים, בניית מודלים, סימולציות מורכבות לצרכים מדעיים, ביצוע פעולות על מאגרי נתונים גדולים ועוד.
TOP500 היא רשימת דירוג של המחשבים החזקים בעולם אשר מתפרסמת מידי שלושה חודשים על ידי גוף מחקר בלתי תלוי הכולל מדענים גרמניים ואמריקאים.
המחשב החזק כיום בעולם הוא Q BLUE Gene/ שכינויו “סקוייה” מתוצרת IBM. כוח המיחשוב שלו הוא 16.32 פטה-פלופס (כשכל פטה-פלופס הוא קוודריליון פעולות חישוב מתמטי בשנייה. הוא מותקן במעבדה הלאומית האמריקאית על שם לורנס ליברמור.
המצאת רכבת המכוניות- לנהוג ולדבר בפלאפון
עיכובים בדרכים, כמו פקקים, נגרמים בעיקר בגלל חוסר תיאומים בין הנהגים בכביש.
רעיון ספרדי המכונה SARTRE (בעברית- רכבות דרכים בטוחות עבור הסביבה) מנסה ליצור רכבת של מכוניות המונהגות על-ידי המכונית המובילה.
הפרויקט הזה לוקח מספר מכוניות והופך אותם למעיין רכבת.
הדבר מתבצע כך- רק במכונית הראשונה יושב נהג מיומן (זהו ה”קטר”). בשאר המכוניות יושבים אנשים, אך הם אינם נוהגים אלא עוסקים בפעולות של דיבור בפלאפון, קריאת עיתון, שתיית קפה ועוד. בעזרת חיישני לייזר, מצלמות אלחוטיות ורדאר, שאר המכוניות עוקבות בדיוק מדהים אחרי פעולות המכונית הראשונה.
פרויקט זה, אם אכן יצליח, יביא לשיפור היעילות והבטיחות בדרכים וגם לפינוי זמן שבו יוכל הנהג לישון או לעסוק בפעולות פנאי אחרות במקום נהיגה.
גילויים חדשים בהקשר להיווצרות כוכבי לכת
חוקרים סברו, עד היום, שכוכב לכת קטן כדוגמת כדור הארץ יכול להיווצר רק ליד כוכבים העשירים במתכות כבדות כמו ברזל וצורן.
לאחרונה הוכיח טלסקופ החלל קפלר של נאס”א (במחקר שהיה שותף לו גם אבי שפורר, אסטרונום ישראלי) שכוכבי לכת קטנים יכולים להיווצר גם ליד כוכבים עניים יותר במתכות.
שכיחות הכוכב במתכות נקבעת לפי השמש שלנו. אם הכוכב הוא בעל ריכוז גבוה יותר של מתכות כבדים מהשמש, הוא נחשב עשיר במתכות. ואם נמוך יותר, הוא נחשב עני במתכות.
במחקר התברר שכוכבי לכת קטנים יכולים להיווצר גם ליד כוכבים עניים במתכות, ולכן הם יכולים להימצא גם במערכות שמש בעלי תנאים אחרים ממערכת השמש שלנו.
ריאליטי על המאדים
באס לנסדרופ, יזם הולנדי, מנסה להוביל יוזמה שבה יישלחו ארבעה בני אדם אל המאדים עד לשנת 2023.
חייהם של האנשים, בניית מתחם המגורים וכדומה תלווה בתיעוד ובמצלמות ואלו יממנו את המבצע שיכול להגיע לעלות של 6 מיליארדי דולרים ויותר.
השלב הראשון הינו בניית מערכת טכנית מתאימה והתגברות על בעיות רבות, כגון היכולת לספק חמצן, אנרגיה, מים ואוכל לזמן רב לאותם אנשים.
תהליך הגיוס, שיחל השנה, יאתר 40 אנשים אשר ישתתפו במחנה אימונים שימשך עשור שלם ובסופו יוותרו ארבעה בלבד אשר יטוסו אל המאדים לשארית חייהם.