רובוט ביולוגי עם תאים של יונק, חור פיקטיבי בשמש ו-DNA אוריגמי

1. ניסוי בטיפול ביולוגי לסרטן הופסק עקב מות חולים

ניסוי קליני בטיפול בלוקמיה בעזרת תאי T מהונדסים הופסק בהוראת מינהל המזון והתרופות האמריקאי (FDA), בעקבות מותם של שלושה מתוך עשרים המשתתפים. את הניסוי עשתה החברה המסחרית  Juno Therapteutics על בסיס טכנולוגיה שפותחה בישראל. בשיטה הזו מוציאים מגוף החולה תאי T של מערכת החיסון, מהנדסים אותם גנטית כך שיזהו ביעילות רבה יותר תאים סרטניים, ומזריקים אותם חזרה לגוף החולה. לשם הצלחת הטיפול, דרוש טיפול כימותרפי לפני הזרקת התאים המהונדסים. עד כה השיטה נוסתה על כמה קבוצות קטנות של חולים, באחוזי הצלחה גבוהים.

הניסוי הקליני הופסק בעקבות מותם של שלושה משתתפים מבצקת במוח. החוקרים ממשיכים לנסות לברר את הסיבות המדויקות למותם. החשד העיקרי לפי שעה הוא שהמוות נגרם משילוב בין הטיפול לתרופה כימותרפית מסוימת.

 

2. זה לא חור, זה קור

אסטרונומים המפעילים את טלסקופ החלל Solar Dynamics Observatory, המודד את הקרינה העל-סגולה של השמש (UV), פירסמו תמונה שבה נראית המחצית הצפונית שלה שחורה, לעומת צבע מוזהב בחצי הדרומי. לא מדובר בחור עצום ממדים, אלא באזור קריר יחסית לשאר פני השטח, הפולט פחות קרינה על-סגולה. התופעה נגרמת בשל פעילות שמש חזקה, הקורעת לולאות בשדה המגנטי החזק של השמש, ומשחררת פלזמה לוהטת החוצה מהעטרה (קורונה) – החלק החיצוני של השמש. פליטת הפלזמה מביאה לירידת הטמפרטורה, ובטלסקופ האזור החם פחות נראה כהה יותר. תופעה זו אינה נדירה כלל, והיא מתרחשת תדיר כשפעילות השמש מתגברת ונחלשת במחזוריות של 11 שנה. האנרגיה המשתחררת יכולה לפגוע במערכות אלקטרוניות של לוויינים וחלליות, בעוד שתושבי כדור הארץ עצמו מוגנים בזכות השדה המגנטי והאטמוספרה של כוכב הלכת שלנו.

תמונה: NASA sdo

 

3. טריגון מלאכותי עם תאי לב של חולדה

לדי הטריגון סנפירים דמויי-כנפיים ותנועתם מעלה ומטה גורמת להם להיראות כמעופפים בתוך המים. התנועה הזו חסכונית מאוד בצריכת האנרגיה ולכן אופטימלית גם לתכנון רובוטים תת-מימיים. חוקרים מאוניברסיטת הרווארד פיתחו בהנדסת רקמות רובוט ביולוגי המחקה אותה. במאמר בכתב העת Science החוקרים מדווחים כי הרובוט דמוי הטריגון בנוי משילדת זהב, עטופה בשכבה דקה של פולימר גמיש ובתוכה תאי לב של חולדה. התכווצות התאים גורמת לתנועה של סנפיר הכנף כלפי מטה, ומיקומם מקו מזוגזג לאורך הסנפיר גורם לתנועה גלית, הדומה לתנועת השחייה של הטריגון.תאי השריר הונדסו כך שיהיה אפשר לשלוט על פעולתם באמצעות אור, שיטה המכונה "אופטוגנטיקה". תאורה באור כחול מאחד הצדדים מפעילה את התאים בצד הזה, וכך אפשר לשלוט על כיוון השחייה של הרובוט. במהירותו אפשר לשלוט בעזרת שינוי התדירות של הקרנת האור.לטריגונים יש שתי שכבות שריר, אחת מניעה את הסנפיר כלפי מטה והאחרת כלפי מעלה. ברובוט הסתפקו החוקרים בשכבה אחת, והסנפיר חוזר למקום באמצעות אנרגיה אלסטית. 

ייחודו של הרובוט הנוכחי, לעומת רובוטים ביולוגיים אחרים, בכושר התמרון שלו:  באמצעות הקרנת אור בלבד, הצליחו החוקרים לגרום לו לחצות בריכת מכשולים פשוטה. עם זאת, הוא עדיין רחוק מתחרות אמיתית עם טריגונים חיים. הרובוט, שגודלו כמטבע, מסתפק במהירות שחייה צנועה מאוד – 1.5 מילימטר לשנייה.

 

4. הסוכריות שיצילו את החמוסים מהכחדה

החמוס שחור-הרגל (Mustela nigripes) מצוי בסכנת הכחדה בארצות הברית, בין השאר בשל מחלת דֶבֶר, שמגיעה אליו מבעלי החיים שהוא טורף, נובחניות (Cynomys), מכרסמים המכונים גם "כלבי ערבה" (prairie dogs). כדי להציל את החמוסים גם מהמחלה וגם מרעב שייגרם אם הנובחניות ימותו בהמוניהן מהדבר, מתכוונות הרשויות האמריקאיות לחסן את הנובחניות נגד המחלה, בעזרת פיזור ממתקים מהאוויר. חיסון באמצעות פתיונות מזון אינו חדש, ומשמש בין השאר גם בחיסון זאבים נגד כלבת בצפון הארץ. החיסון לנובחניות בשמורת טבע במונטנה יעשה שימוש בפתיונות מקוריים יותר: ממתקי m&m מרוחים בחמאת בוטנים. בדיקות במעבדה הראו שהנובחניות אוהבות מאוד את הממתק ואוכלות אותו בשמחה. הבעיה העיקרית היא פיזורן של החיות בשטחים גדולים, שקשה מאוד לכסות ברגל, או אפילו ברכב שטח. לכן הסוכריות המחסנות יפוזרו ממטוסים לא מאויישים, שיטוסו במהירות של כ-30 קמ"ש ויטילו חיסון אחד כל שנייה.

 

5. אמנות מודרנית: ואן גוך עם DNA


 יצירה של DNA מחייך בטכניקת האוריגמי. תמונה: Paul W.K. Rothemund and Nick Papadakis

מדענים מתחומים שונים משתמשים בכלים ושיטות ממעבדות המחקר שלהם כדי ליצור יצירות אמנות שונות כמו פסלים, ציורים ואפילו מוזיקה. השילוב של המדע ביצירות אמנות אמנם אינו חדש, אך בשנים האחרונות הוא זוכה לאהדה גם בקהל הרחב, מחוץ לקהילה המדעית, ומסוקר גם בכלי התקשורת הפופולריים.עכשיו הגיע תורה של טכניקה חדשנית לקיפול DNA.  פול רוטמנד ( (Rothemundוחוקרים נוספים מהמכון הטכנולוגי של קליפורניה שיחזרו ממולקולות DNA את "ליל כוכבים" – הציור המפורסם של וינסנט ואן גוך.

השיטה נקראת DNA אוריגמי, וכשמה כן היא: קיפול של ה DNA לצורות שונות. באופן טבעי מולקולות ה-DNA בתאים שלנו מורכבות מסליל כפול: שני גדילים שמתאימים בדיוק רב זה לזה, כמעין רוכסן או שני חלקים של פאזל. על ההתאמה הזו מתבססת השיטה: מתכננים במחשב צורות ודפוסים שונים, ואחרי שרצף ה-DNA הרצוי ליצירת הצורה מוכן, עוברים לעבודת מעבדה "רטובה" ומסנתזים את ה-DNA שתוכנן. החוקרים משתמשים בגדיל DNA יחיד, המתוכנן כך שיתקפל במקום הנכון, וחלקים שונים שלו יתאימו בדיוק רב זה לזה. החוקרים גם נעזרו בגדילים קצרים, המתאימים לנקודות קיפול מסויימות ומשמשים כעין סיכות המייצבות את המבנה.  

ליל הכוכבים של ואן גוך, היא יצירה שזכתה לשחזורים מעניינים גם בעבר. שיחזור אחר של הציור, אף השתתף בתחרות אומנות בחיידקים.

בסרטון אפשר לראות כיצד משחזרים אותה בקערת מים. 

0 תגובות