![פרויקט ה-VR של בוגרת בית הספר לקולנוע ולטלוויזיה ע"ש סטיב טיש זכה בקטגוריית Immersive](https://www.tau.ac.il/sites/default/files/styles/adaptive/public/noam%20karutchi1840.webp "הסרט "פיסות" של נעם קרוצ'י זכה בפרסי תחרות ה-BAFTA היוקרתית")
הטכנולוגיה שפותחה במעבדתו של פרופ' דורון שבת מבית הספר לכימיה, מבוססת על חיישנים כימיים פולטי-אור, ועשויה לשפר באופן דרמטי את הנוחות והמהירות של בדיקות ביולוגיות
חדשות
NEWS
מה מעניין אותך?
מחקר
17.08.2017
החיישן המהפכני לאבחון רפואי שעבר במהירות שיא מן המעבדה אל התעשייה
- מדעים מדויקים
- מדעים מדויקים
תהליך כמולומיניסנציה (Chemiluminescence) מתרחש כאשר תגובה כימית מייצרת אור. במעבדתו של פרופ' דורון שבת מבית הספר לכימיה פיתחו ריאגנטים (מגיבים - חומרים המשתתפים בתגובה כימית) לזיהוי ויזואלי של תהליכים מולקולריים בתוך תאים או דגימות ביולוגיות באמצעות כמולומיניסנציה.
ייחודם של החיישנים החדשניים הוא יכולתם לפלוט כמות גדולה של אור בסביבת מימית, מה שהופך אותם למתאימים במיוחד לשימוש בתוך רקמות ביולוגיות בתנאים פיזולוגיים שונים, אך ניתן להשתמש בהם גם לצרכים חוץ-גופיים. החיישנים רגישים ויעילים יותר מחיישנים שקיימים כיום בשוק, והם יכולים לעבוד באופן עצמאי ללא צורך באמצעים ביולוגיים שיגבירו את עוצמת פעילותם.
החיישנים החדשניים נרשמו על ידי "רמות", חברת המסחור של אוניברסיטת תל אביב, תחת השם AquaSpark™, ויש להם יישומים אפשריים רבים בשווקים מגוונים – הן לצורכי מחקר והן לצורכי אבחון רפואי. בין היתר הם עשויים לאתר ולסמן גידולים סרטניים ברמת דיוק גבוהה במיוחד, כולל גרורות זעירות.
הפצת הטכנולוגיה ברחבי העולם
כעת, "רמות" חתמה על הסכם רישיון עם החברה הבינלאומית Biosynth משווייץ, המתמחה, בין היתר, בפיתוח ובייצור של חומרים כימיים לצורכי אבחון רפואי. ההסכם מקנה ל-Biosynth זכות לייצר ולמכור את חיישני AquaSpark™. רשת ההפצה הגלובלית של Biosynth תאפשר הפצה יעילה של הטכנולוגיה ברחבי העולם, וההערכה היא כי מדובר בשוק פוטנציאלי של מיליארדי דולרים.
העסקה החדשה נרקמה במהירות נדירה בעולם האקדמי, ונחתמה כחמישה חודשים בלבד לאחר פרסום המאמר המדעי של פרופ' שבת. "ברגע שקראתי את המאמר של דורון הבנתי את הפוטנציאל העצום של ההמצאה," אמר נשיא Biosynth, ד"ר אורס שפיץ. "היא צפויה לשפר באופן דרמטי את הנוחות והמהירות של בדיקות ביולוגיות."
"אין לנו ספק ש-Biosynth היא השותף הנכון, עם הכלים המקצועיים הטובים ביותר, כדי להביא את הטכנולוגיה לשוק במהירות," אמר ד"ר עדי אלקלס, סמנכ"ל פיתוח עסקי בתחום מדעי החיים של רמות. "בכוונתנו לעבוד עם החברה בשיתוף פעולה, על מנת לייצר הסכמים עם מגוון שחקנים במגזרים השונים של מדעי החיים, ולהפוך את AquaSpark™ לחיישן החדשני הסטנדרטי בתחומי המחקר והאבחון."
מחקר
07.08.2017
תרופות נגד חרדה ודלקת צמצמו הופעה של גרורות סרטניות
לתגובות של לחץ (סטרס) ודלקת שהגוף מפתח יכולה להיות השפעה מכרעת על הופעתן של גרורות בקרב חולי סרטן
- רפואה
- רפואה ומדעי החיים
במקרים רבים, הטיפול בחולי סרטן אינו נגמר לאחר הניתוח להסרת הגידול הראשוני. הנתונים הקשים מצביעים על כך שלאחר הניתוח להסרת הגידול, שהינו עמוד התווך במכלול הטיפולים במחלות הסרטן, האתגר הבא הוא הופעתן של גרורות סרטניות. שיעור הסיכון להופעת גרורות הוא כ-15% מקרב חולות בסרטן השד, כ-20%-40% בקרב חולי סרטן המעי הגס, והוא עלול אף להגיע ל-96% בקרב חולי סרטן הלבלב.
לאחרונה התגלה כי טיפול תרופתי קצר, פשוט ובטוח הפחית גורמי סיכון להתפשטות גרורות סרטניות לאחר הניתוח להסרת הגידול הראשוני – כך עולה ממחקרים קליניים ראשונים שנערכו בקרב 38 חולות סרטן השד ו-34 חולי סרטן המעי הגס במרכזים הרפואיים: שיבא, רבין וקפלן.
התגלית היא תוצאה של מחקר בהובלתם של פרופ' שמגר בן-אליהו מבית הספר למדעי הפסיכולוגיה ומבית הספר סגול למדעי המוח, וחוקרים מביה"ס לרפואה ע"ש סאקלר באוניברסיטת תל אביב: פרופ' עודד זמורה ופרופ' משה שבתאי מהמרכז הרפואי שיבא, ד"ר ערן שרון וד"ר יהודית בירנבוים מהמרכז הרפואי רבין, וד"ר תניר אלווייס מהמרכז הרפואי קפלן. תוצאות המחקר התפרסמו לאחרונה בכתב העת הרפואי Clinical Cancer Research והוצגו בכנסים רפואיים.
לחץ מגביר התפתחות גרורות
"כשהגוף נמצא במצב של לחץ, פיזיולוגי או פסיכולוגי, הורמונים ממשפחות הפרוסטגלנדינים והקטכולאמינים מופרשים בכמויות גדולות", מסביר פרופ' בן-אליהו. "הורמונים אלה מדכאים את פעילות תאי המערכת החיסונית ובכך מעודדים בעקיפין התפתחות גרורות סרטניות. בנוסף, הורמונים אלו מסייעים במישרין לתאים הסרטניים שנשארים בגוף לאחר הניתוח ליצור ולהתפתח לגרורות מסכנות חיים. כך, בשל החשיפה להורמונים אלו, הרקמות הסרטניות שבגוף הופכות להיות אגרסיביות וגרורתיות יותר".
במחקרים מקדימים בבעלי חיים שנערכו במהלך שני העשורים האחרונים באוניברסיטת תל אביב, הראו פרופ' שמגר בן-אליהו ותלמידיו, כי הניתוח והתגובות הפיזיולוגיות שמלוות אותו מעלים את הסיכויים להתפתחותה של מחלה סרטנית גרורתית, וכי בעזרת שילוב של תרופות קיימות ניתן להפחית תהליכים גרורתיים. בשנים האחרונות, נבחן טיפול זה גם בקרב נשים וגברים החולים בסרטן.
תרופות פשוטות - תוצאות משמעותיות
במסגרת ניסויים קליניים, החוקרים נתנו לחולות סרטן שד שתי תרופות מוכרות ובטוחות: פרופרנולול (דרלין), תרופה להורדת לחץ דם ולהפחתת חרדה, ואטודולק (אתופן), המשמשת למניעת כאבים ודלקות. החולות נטלו את התרופות במשך 11 יום בלבד – החל מחמישה ימים לפני ועד חמישה ימים אחרי הניתוח – כאשר מחציתן קיבלו תרופות פלסבו כקבוצת ביקורת.
"התרופות הפכו את הגידול מגידול פרו-גרורתי לגידול עם פוטנציאל גרורתי מופחת, וזאת על פי סמנים מולקולריים בתאים הסרטניים", אומר פרופ' בן-אליהו. "כמו כן, התרופות שינו לטובה את כמות וסוג הלוקוציטים (תאי הדם הלבנים) של המטופלת שבגידול – מדדים שאף הם מנבאים סיכוי נמוך יותר להישנות הסרטן. בנוסף לדגימת הגידול שהוסר, בדקנו עוד עשרה סמנים ביולוגיים, ביו-מרקרים, בבדיקות דם לפני ואחרי הניתוח, כאשר, התוצאות היו מובהקות סטטיסטית והצביעו על שינויים פיזיולוגיים אנטי-גרורתיים. בין היתר, הוריד הטיפול התרופתי בקרוב ל-50% רמות של IL-6 (הורמון של מערכת החיסון),CRP (חלבון דלקתי) ו-EMT (סמן מולקולרי ביולוגי ברקמה הסרטנית) - כולם סמנים המנבאים תהליכים גרורתיים.
גם ללחץ ולדלקת לפני הניתוח השפעה שלילית
"למעשה, אחת התוצאות המעניינות והחשובות שקיבלנו ממחקר ראשוני זה היא שתגובות של לחץ (סטרס) ודלקת שהגוף מפתח עוד לפני הניתוח עצמו מובילות כנראה לשינויים פרו-גרורתיים שחלים בגידול. נראה שהחרדה והתגובות האנדוקריניות שנלוות אליה בתקופת ההמתנה לניתוח יכולות להשפיע לרעה על הגידול ועל פרמטרים גופניים של החולה. במחקר דומה שסיימנו זה עתה בחולי סרטן המעי (שאת תוצאותיו פרסמנו בכנסים רפואיים) קיבלנו תוצאות דומות. חשוב לציין שבשני המחקרים גם נמצא פרופיל בטיחותי גבוה לטיפול התרופתי.
על אף ממצאים אלה, פרופ' בן-אליהו מציין, שחלק מהממסד הרפואי מתייחס בחוסר אמון להשפעות שיש לתגובות לחץ, ובפרט לאלו הנובעות מגורמים פסיכולוגיים, כמו ההמתנה לניתוח או הפחד מהתפשטות המחלה על הסרטן עצמו. "יש מדדים ביולוגיים ברורים שמצביעים על התפשטות של הסרטן כתוצאה מתגובות לחץ ודלקת של הגוף, לפחות במחקרים בבעלי חיים, אבל עדיין אין מודעות לחשיבות ההשפעות הפסיכולוגיות על התקדמות המחלה בבני אדם", הוא אומר. לדבריו, בעקבות המחקר הראשוני המוצלח, בהמשך בכוונת החוקרים לערוך מחקר שיפחית את תגובות הלחץ לפני הניתוח על ידי התערבות התנהגותית-פסיכולוגית, ייתכן שגם ללא שימוש בתרופות.
למנוע את חזרת הסרטן לגוף החולים
פרופ' בן אליהו מציין שבעוד שהמחקרים הקליניים נערכו כאמור על חולי סרטן השד והמעי, במחקרים קודמים שנערכו על בעלי חיים, נמצא שהפחתת הסיכון להתפשטות גרורות לאחר הניתוח אינה בלעדית לסוג סרטן זה או אחר. לדבריו, רוב התרופות הקיימות נגד סרטן נצרכות על ידי החולה למשך שארית ימיו. גם רוב התרופות החדשות שקיימות בשוק אינן מצילות חיים אלא מאריכות חיים - מטרה נעלה בפני עצמה. "בטיפול שאנו חוקרים, אנו שואפים להעלות את אחוז החולים שהסרטן לא יחזור אצלם, ובכך להציל חיים".
"בעקבות המחקר הראשוני המוצלח, בכוונתנו לערוך בשלב הבא מחקר קליני רחב בקרב 600 חולים בסרטן המעי, ובהמשך גם מחקר קליני בקרב 200 חולים בסרטן הלבלב, אבל לשם כך יהיה עלינו לגייס לפחות מיליון דולר, מציין פרופ' בן אליהו, "צריך להבין שלחברות התרופות אין תמריץ כלכלי לתמוך במחקרים כאלה, כיוון שהתרופות שבהן השתמשנו הן תרופות בלי פטנט, הן בטוחות, זולות והן ניתנות בטיפול קצר של כמה ימים."
מחקר
09.07.2017
מדע מדויק: חוקר מאוניברסיטת תל אביב חזה את מסתו של חלקיק נדיר
כוח הניבוי של המחקר התיאורטי מתגלה במלוא הדרו עם הגילוי החדש של החלקיק במאיץ החלקיקים ב-CERN
- מדעים מדויקים
- מדעים מדויקים
לפני שלוש שנים חזה פרופ' מרק קרלינר, פיזיקאי תאורטיקן המתמחה בפיזיקת החלקיקים האלמנטריים מבית הספר לפיזיקה ולאסטרונומיה באוניברסיטת תל אביב, בשיתוף עם עמית מארה"ב, את מסתו של חלקיק תת-אטומי חדש שטרם נצפה כמותו. פיזיקה תאורטית היא ענף בפיזיקה המשתמש במודלים מתמטיים ובמערכות פיזיקליות מופשטות כדי לתאר ולנבא התנהגות של מערכות פיזיקליות טבעיות. זאת בניגוד לפיזיקה ניסויית המשתמשת בכלים ניסויים כדי לבדוק מערכות אלו.
בשבוע שעבר, מדענים במאיץ החלקיקים הענק ב-CERN ליד ג’נבה הכריזו על הגילוי הניסיוני של החלקיק. המסה שלו נמדדה ונמצאה זהה כמעט לחלוטין למסה שחזה פרופ' קרלינר: הניבוי התברר כמדויק ברמה של קצת מעל 99.8%. הפרטים אודות החלקיק החדש, המכונה ++Xi-cc, הוצגו בכנס של פיזיקת אנרגיה גבוהה בוונציה.
החלקיק החדש בעל השם המוזר יוכל לשפוך אור על אופי הכוחות הפועלים בין הקווארקים – החלקיקים היסודיים מהם מורכבים פרוטונים וניוטרונים, אשר בתורם מהווים את אבני הבניין מהם עשויים גרעיני האטומים, ולפיכך גם כל החומר ביקום שסביבנו.
הכוח החזק של גרעין האטום
ישנם שלושה קווארקים קלים ושלושה כבדים. מבין השישה, הקווארק הכבד ביותר, המכונה top, חי זמן קצר כל כך שאינו מספיק להתקשר עם חמשת הקווארקים האחרים. יתר החמישה יוצרים קשרים זה עם זה. כל שלישייה מתוך החמישה יכולה להתקיים במגוון רחב של קומבינציות. ככל שהחלקיקים כבדים יותר, קשה יותר לייצר אותם במאיץ החלקיקים, מפני שיצירתם דורשת יותר אנרגיה והם מתפרקים מהר. הכוח הפועל בין הקווארקים מכונה "הכוח החזק" והוא אחד מארבעת כוחות היסוד בטבע (לצד הכוח האלקטרומגנטי, הכוח החלש וכוח הכבידה). לא לשווא הוא מכונה "הכוח החזק" – עוצמתו היא פי 1038 מעוצמת כוח הכבידה. אך טווח הפעולה של הכוח החזק הוא מצומצם מאוד - בסדר הגודל של קוטר גרעין האטום. הכוח החזק מחבר קווארקים לכדי האדרונים (חלקיקים מורכבים העשויים מקווארקים וגלואונים). ההאדרונים נחלקים לבאריונים ומזונים. עם הבאריונים נמנים הנוקליאונים, שהם הפרוטון והנייטרון.
עד היום נצפו באריונים שכוללים שלושה קווארקים קלים או קווראק כבד אחד ושניים קלים, אך בין המומחים היה קונצנזוס מוחלט שחייבים להיות קיימים גם באריונים עם שני קווארקים כבדים. "האתגר היה לחזות מתוך התיאוריה את התכונות השונות של השלישייה שכוללת שניים כבדים ואחד קל," מסביר פרופ' קרלינר, "וזה כולל בראש ובראשונה את המסה שלהם.”
במאמר שכתב פרופ' קרלינר בשנת 2014, בשיתוף עם פרופ' ג'ונתן רוזנר מאוניברסיטת שיקאגו, שבצעירותו היה חוקר בתר דוקטורט אצל פרופ' יובל נאמן באוניברסיטת תל אביב, הם חישבו את כל הקומבינציות האפשריות של שני קווארקים כבדים וקווארק אחד קל, והגיעו למסקנה שישנן שלוש אפשרויות עם תת גוונים.
החיזוי המדויק ביותר
"במאמר חזינו את המסה של החלקיק ועוד תכונות שטרם נמדדו. בתוצאות שפורסמו בכנס גדול של החברה האירופית לפיזיקה המוקדש לחלקיקים אלמנטריים, שחררו המדענים את התוצאה הנסיונית שהם עובדים עליה כמעט שלוש שנים בסודיות מוחלטת. השורה התחתונה היא שהמסה שהם מדדו מאוד קרובה למסה שאנחנו חזינו. המסה שהם מדדו היא 3621 פלוס מינוס 1, ביחידות הנקראות MeV. החיזוי שלנו מלפני שלוש שנים הוא 3627 פלוס מינוס 12. השגיאה בניבוי היא פחות מ-0.2% ממה שהתגלה בפועל. רבים לפנינו ניסו לנבא את המסה, עשו חישוב בשיטות שונות, פרסמו את התוצאות וכעת מתברר שפספסו. החיזוי שלנו הכי מדויק. על מנת להמחיש, החלקיק החדש כבד כמעט פי 4 מהפרוטון, והמטען החשמלי שלו כפול מזה של הפרוטון.”
עתה, צוות המחקר ב-CERN ימדוד מאפיינים נוספים של החלקיק ++Xi-cc. המדידה הזו תאפשר להעמיק באופן משמעותי את הבנת הכוח הפועל בין הקווארקים, ותסייע לחוקרים להבין טוב יותר את הכוח החזק, המחזיק את מרכזי האטומים יחד. אנשי CERN יעשו מאמץ למצוא חלקיקים נוספים הכוללים שני קווארקים כבדים.
"הדבר הראשון שאני מצפה לו היא מדידה של זמן מחצית החיים של החלקיק, כלומר כמה זמן לוקח לו עד שהוא דועך לחלקיק קל יותר. גם לנתון זה יש תחזית במחקר שלנו, וכשימדדו אותו נדע כמה דייקנו גם בזה." מסכם פרופ' קרלינר.
