מדע בדקה: אלצהיימר בעקבות פגם בהתפתחות

1. האם מחלת אלצהיימר נגרמת מליקוי התפתחותי?

אלצהיימר היא מחלה המזוהה עם גיל מתקדם, אך מחקר אמריקאי מעלה את האפשרות כי המחלה לא נובעת רק מתהליכי ניוון, אלא מהתפתחות לא תקינה של המוח בגיל הילדות. מחקרים קודמים הראו קשר בין גֵן בשם APOE לבין סיכון לחלות באלצהיימר. הגֵן הזה נושא את ההוראות לייצור חלבון שתפקידו לנקות משקעים של חלבון אחר, עמילואיד-בטא. המשקעים האלה נחשבים לאחד מגורמי הסיכון המשמעותיים לאלצהיימר, מכיוון שהצטברותם בגיל מתקדם עלולה ליצור משקעים רעילים (פלאקים) הגורמים לפגיעה בפעילות המוחית.

מחקר שפורסם בכתב העת Neurology , מחזק את ההשערה כי תפקיד הגן APOE רחב יותר, ויש קשר בין הבדלי גרסאות שלו להתפתחות המוח בגיל צעיר. החוקרים בחנו נבדקים בני 3-20, וגילו כי אצל בעלי גרסה מסוימת של הגֵן, המעלה את הסיכון לאלצהיימר עד פי 15, יש ליקויים בהתפתחות המוח בגיל צעיר. בין השאר התברר כי אזורים מוחיים הקשורים למחלה היו קטנים יחסית אצלם, והם לוקים יותר בהפרעות קשב וזיכרון. עם זאת, החוקרים לא בדקו אם אכן בעלי האזורים הקטנים וההפרעות האלה מועדים יותר מאחרים לחלות באלצהיימר, והם אינם יודעים עדיין אם יש קשר ישיר בין התופעות האלה בגיל צעיר להתפתחות המחלה בגיל מתקדם.

נתניאל ארמן

2. אלקטרוניקה של חיידקים

ייצור רכיבים חשמליים זעירים הוא תהליך יקר, מסובך ומזהם, ופעמים רבות עושה שימוש בחומרים רעילים. ועשוי להיות בטוח ופשוט יותר אם ייעשה באמצעים ביולוגייים. מדענים מאוניברסיטת מסצ'וסטס אמהרסט בארצות הברית מדווחים בכתב העת Small על פיתוח זן חדש של חיידקים מהונדסים שמסוגלים לייצר ננו-חוטים דקים ובעלי מוליכות חשמלית גבוהה. החוקרים לקחו חיידקי Geobacter sulfurreducens שמייצרים באופן טבעי חוטים חלבוניים ארוכים המאפשרים להם להיצמד לחיידקים אחרים. החוטים האלה הם בעלי מוליכות חשמלית נמוכה, אך בהנדסה גנטית גרמו לחיידקים לשלב בתוכם חומצות אמינו שמעלות את מוליכות החלבון. החוטים שהתקבלו היו בקוטר של 1.5 ננו-מטר (דק פי 60 אלף משערה של אדם), בעלי מוליכות טובה פי 2,000 מהחוטים המקוריים שהחיידקים ייצרו, ועמידים מאוד. החוקרים מקווים כי בעתיד יהיה אפשר לייצר ננו-חוטים כאלה בקנה מידה גדול ולשלבם במכשירים אלקטרוניים זעירים.

גיא שלייר

3. מפזרים את הערפל של נגה

האטמוספרה הדחוסה של כוכב הלכת נגה והעננים הסמיכים האופפים אותו, אינם מאפשרים לראות את פניו. פיתוח של חוקרים מצרפת עשוי לאפשר להם לחקור את הטופוגרפיה של כוכב הלכת באמצעות מדידות מקומיות בקצה האטמוספרה. בעזרת החללית האירופית ונוס אקספרס, המקיפה את נגה,  מדדו החוקרים מדדו את מהירות הרוחות, בהירות העננים והרכבם בקצה האטמוספרה מעל הר "אפרודיטה טרה" שגובהו 4.5 ק"מ. הם מצאו  כי הטופוגרפיה של ההר יוצרת גלי רוח המאטים את המשבים החזקים מעל ההר, מעלים את ריכוז אדי המים ומשנים בכך את בהירות העננים. החוקרים מקווים כי יישום השיטה הזו במקומות נוספים יסייע לחשוף עוד סודות מפני השטח המוסתרים של נגה.

הדמייה ממוחשבת של כוכב הלכת נגה | מקור: נאס"א

ד"ר דוד פולישוק

4. חיפושיות רובוטיות לחיפוש ניצולים

מדענים מסינגפור חיברו שבבים לחיפושיות פרחים ענקיות (Mecynorhina polyphemus) ויצרו סייבורג – שילוב של רובוט ובעל חיים. השבב מאפשר לחוקרים להפעיל את החרקים בשלט רחוק, ולכוון אותם כרצונם. מטרת החוקרים היא לפתח כלי לאיתור ניצולים באסונות. החיפושיות הרובוטיות יוכלו לחדור לתוך הריסות, לצלם, לחפש סימני חיים, ולכוון כוחות חילוץ אל ניצולים ששרדו. השימוש בחיפושיות זול יותר מאשר בנייה של רובוטים שלמים מאפס, וגם לא דורש לתכנת את החיפושיות, מכיוון שהן יודעות ללכת ולעוף גם בלי השבב. חרקי סייבורג כאלה צפויים להיכנס בשנים הקרובות לתחומי החילוץ וההצלה, סריקת אזורים מזוהמים, ריגול, מחקר ועוד. בסרטון של ה-BBC אפשר לראות כיצד במעבדה של אוניברסיטת נניאנג מצליחים לחבר השבבים לחיפושיות ואיך הן נעות בשליטת המדען. מבקרי המחקר טוענים, שמדובר בטכנולוגיה אכזרית, אך החוקרים אומרים שהצלת חיי אדם חשובה מהסבל הנגרם לחיפושיות.

לכתבה המלאה על החיפושיות וחרקים סייבורגים  נוספים

פבלו סקלי

5. להגביר את הקול, לסנן את הרעש

חוקרים מ- MIT  פיתחו מערכת המאפשרת תכנון והרכבה של מסננים אקוסטיים תוך שימוש בטכנולוגיית ההדפסה בתלת-ממד. כיום אפשר להדפיס כמעט כל צורה, גם מורכבת ביותר. היכולת הזו איפשרה לחוקרים להשתמש בצורות גאומטריות מורכבות לתכנון ועיצוב שמע. בבסיס הפיתוח עומדות יחידות תלת-ממדיות קטנות הנקראות ווקסלים אקוסטיים (acoustic voxels). כל ווקסל אקוסטי הוא קובייה זעירה המסננת גלי קול ספציפיים. אלגוריתם שפיתחו החוקרים מאפשר לתכנת שילובי ווקסלים בצורות שונות שיאפשרו למערך כולו לפעול כמסנן אקוסטי עם התכונות הרצויות. כך לדוגמה, יצרו החוקרים אוזניות עם ראשים מתחלפים, כשכל ראש מסנן או מעצים רעשים מסוימים.

אלכס אברוטין