Duppleganger
New member
ננו-טכנולוגיה בהנדסת רקמות ובארץ
שלום סניר, בהנדסת רקמות אנו מנסים ליצור רקמות אשר מסוגלות לפעול בדומה לרקמה שבגוף. לשם כך הרקמה צריכה שיהיה לה מבנה תלת-מימדי. ברור שהלב, למשל, לא יוכל לפעול מבלי החללים הפנימיים שלו, ושהלבלב לא יוכל לפעול מבלי כלי הדם החודרים לתוכו. הבעיה היא שהתאים בצלחת הגידול אינם מסתדרים מעצמם בצורה של רקמה תלת-מימדית. כדי לשדל אותם לעשות את זה, אנחנו צריכים לספק להם פיגום - בדומה לפיגומים שמקיפים בניינים בזמן בניה. התאים נכנסים לתוך הפיגום התלת-מימדי, ולמעשה 'בונים' את הרקמה מבפנים. אחד מסוגי הפיגומים המעניין ביותר הוא פיגום שעשוי מננו-סיבים - סיבים מפלסטיק שהקוטר שלהם נמדד במאות ננו-מטרים (דקים פי מאה משערה אנושית). הסיבים הללו מחקים במבנה שלהם את הסביבה הטבעית שהתאים נתקלים בה בתוך הגוף, כמו סיבי הקולגן והאלסטין החלבוניים. מכיוון שכך, התאים 'מרגישים' יותר טוב בנוכחותם, ומסוגלים לגדול ולתפקד היטב בתוך פיגום המורכב מננו-סיבים. יש עדיין בעיות רבות עם השיטה, והיא עדיין לא מושלמת (אחרת היינו רואים כבר לבבות ולבלבים במעבדה), אבל היא מראה הבטחה, וכבר היום מתקיים מחקר בסינגפור המשתמש בפיגומים מננו-סיבים במטרה לבנות 'טלאים' שניתן יהיה להדביק על הלב לאחר התקף-לב, ובכך לתקן אותו. העיסוק בננו-טכנולוגיה בארץ קיים ומפותח, בעיקר בטכניון. יחסית לעולם אנחנו במצב אקדמי טוב, אך אין לנו יכולת אמיתית להתחרות עם המשאבים העצומים של הסינים, היפנים או האמריקאים. יש להם הרבה יותר כסף והרבה יותר אנשים, וכתוצאה הם מפיקים הרבה יותר מחקרים בתחום מחוקרים ישראלים. למרות זאת, כשמסתכלים על תפוקת המאמרים הישראלית ביחס לגודל האוכלוסיה, אנחנו במקום -=מאד=- מכובד בעולם. הדוגמא הטובה ביותר לשכפול של ננו-מבנה היא בגבישים. גבישים עשויים מאטומים במבנה מסויים, המסוגלים למשוך אליהם אטומים נוספים שיסתדרו באותו המבנה, וכך הם גדלים לאיטם. האטומים מסתדרים באותו מבנה כתוצאה ממשחק-גומלין בין כוחות הדחיה לכוחות המשיכה של האטומים שבתוך הגביש. כל אטום 'אורח' חדש מנסה להסתדר בדרך שתהיה היציבה ביותר, ובדרך-כלל ממשיך את יצירת הגביש. בביולוגיה, הדנ"א מסוגל לשכפל את עצמו, אך גם הוא זקוק לאנזימים (חלבונים) כדי לעשות זאת בצורה יעילה. השכפול נעשה באמצעות חיבור של בסיסי דנ"א (A, C, T או G) זה לזה, כאשר A מסוגל להתחבר רק ל- T ו- C מסוגל להתחבר רק ל- G. הדנ"א מורכב משני גדילים המתאימים אחד לשני, וכאשר הם נפרדים זה מזה, כל אחד מהם מושך אליו בסיסי דנ"א חדשים שמשלימים אותו לגדיל-כפול שוב.
שלום סניר, בהנדסת רקמות אנו מנסים ליצור רקמות אשר מסוגלות לפעול בדומה לרקמה שבגוף. לשם כך הרקמה צריכה שיהיה לה מבנה תלת-מימדי. ברור שהלב, למשל, לא יוכל לפעול מבלי החללים הפנימיים שלו, ושהלבלב לא יוכל לפעול מבלי כלי הדם החודרים לתוכו. הבעיה היא שהתאים בצלחת הגידול אינם מסתדרים מעצמם בצורה של רקמה תלת-מימדית. כדי לשדל אותם לעשות את זה, אנחנו צריכים לספק להם פיגום - בדומה לפיגומים שמקיפים בניינים בזמן בניה. התאים נכנסים לתוך הפיגום התלת-מימדי, ולמעשה 'בונים' את הרקמה מבפנים. אחד מסוגי הפיגומים המעניין ביותר הוא פיגום שעשוי מננו-סיבים - סיבים מפלסטיק שהקוטר שלהם נמדד במאות ננו-מטרים (דקים פי מאה משערה אנושית). הסיבים הללו מחקים במבנה שלהם את הסביבה הטבעית שהתאים נתקלים בה בתוך הגוף, כמו סיבי הקולגן והאלסטין החלבוניים. מכיוון שכך, התאים 'מרגישים' יותר טוב בנוכחותם, ומסוגלים לגדול ולתפקד היטב בתוך פיגום המורכב מננו-סיבים. יש עדיין בעיות רבות עם השיטה, והיא עדיין לא מושלמת (אחרת היינו רואים כבר לבבות ולבלבים במעבדה), אבל היא מראה הבטחה, וכבר היום מתקיים מחקר בסינגפור המשתמש בפיגומים מננו-סיבים במטרה לבנות 'טלאים' שניתן יהיה להדביק על הלב לאחר התקף-לב, ובכך לתקן אותו. העיסוק בננו-טכנולוגיה בארץ קיים ומפותח, בעיקר בטכניון. יחסית לעולם אנחנו במצב אקדמי טוב, אך אין לנו יכולת אמיתית להתחרות עם המשאבים העצומים של הסינים, היפנים או האמריקאים. יש להם הרבה יותר כסף והרבה יותר אנשים, וכתוצאה הם מפיקים הרבה יותר מחקרים בתחום מחוקרים ישראלים. למרות זאת, כשמסתכלים על תפוקת המאמרים הישראלית ביחס לגודל האוכלוסיה, אנחנו במקום -=מאד=- מכובד בעולם. הדוגמא הטובה ביותר לשכפול של ננו-מבנה היא בגבישים. גבישים עשויים מאטומים במבנה מסויים, המסוגלים למשוך אליהם אטומים נוספים שיסתדרו באותו המבנה, וכך הם גדלים לאיטם. האטומים מסתדרים באותו מבנה כתוצאה ממשחק-גומלין בין כוחות הדחיה לכוחות המשיכה של האטומים שבתוך הגביש. כל אטום 'אורח' חדש מנסה להסתדר בדרך שתהיה היציבה ביותר, ובדרך-כלל ממשיך את יצירת הגביש. בביולוגיה, הדנ"א מסוגל לשכפל את עצמו, אך גם הוא זקוק לאנזימים (חלבונים) כדי לעשות זאת בצורה יעילה. השכפול נעשה באמצעות חיבור של בסיסי דנ"א (A, C, T או G) זה לזה, כאשר A מסוגל להתחבר רק ל- T ו- C מסוגל להתחבר רק ל- G. הדנ"א מורכב משני גדילים המתאימים אחד לשני, וכאשר הם נפרדים זה מזה, כל אחד מהם מושך אליו בסיסי דנ"א חדשים שמשלימים אותו לגדיל-כפול שוב.
