Page 5 - ME-02-digital_Neat

‫מדע נולד – מטא חומרים קוואנטיים‬

‫הקוואנטי והמחשוב הקוואנטי‪ ,‬וסולל אנטנות ננומטריות אופטיות הקטנות‬ ‫תגלית לא נדיר להיתקל בטכניון‬

‫דרך ליישומים רבים ובהם הצפנה חסינה בהרבה מאורך הגל‪ .‬הטכנולוגיה החדשה‬ ‫בהמצאות ובפיתוחים חדשניים‬

‫ומעוררי השתאות‪ ,‬אך פרופ' ארז חסמן לגמרי ופיתוח מערכות מידע קוואנטי מאפשרת בנייה של מטא משטחים‬

‫מבודדים מדויקים מאוד העשויים‬ ‫מהפקולטה וראש המכון למצב מוצק‪ ,‬על שבב‪.‬‬

‫סיליקון שקוף‪ ,‬ללא שימוש‬ ‫פרופ' מוטי שגב מהפקולטה‬

‫במתכת ושאינם בולעים אור‪.‬‬ ‫לפיזיקה‪ ,‬לקחו את מחקרם‬

‫אחד החידושים הגדולים‬ ‫המשותף צעד קדימה ויצרו‬

‫במחקר הוא השימוש‪,‬‬ ‫תחום מדעי חדש ‪ -‬מטא‬

‫לראשונה בעולם‪ ,‬במטא‬ ‫חומרים קוואנטיים‪ .‬במחקר‪,‬‬

‫משטחים באופטיקה‬ ‫שממצאיו התפרסמו בספטמבר‬

‫קוואנטית ובמידע קוואנטי‬ ‫בכתב העת היוקרתי ‪,Science‬‬

‫ולא באור "קלאסי" בגלים‬ ‫השתתפו ד"ר ולדימיר קליינר‪,‬‬

‫אלקטורמגנטיים‪ ,‬כפי שנעשה‬ ‫ארקדי פאירמן וד"ר אלחנן‬

‫עד כה‪ .‬החוקרים הדגימו‬ ‫תצלום‪ :‬דוברות הטכניון‬ ‫מגיד ממעבדתו של פרופ'‬
‫שימוש במטא משטחים‬ ‫חסמן‪ ,‬וכן הסטודנטים תומר‬
‫ליצירת המרכיב החשוב ביותר‬ ‫צוות המחקר מימין‪ :‬ד"ר אלחנן מגיד‪ ,‬דקלה אורן‪ ,‬ד"ר ולדימיר קליינר‪,‬‬ ‫סתיו ודקלה אורן ממעבדתו של‬
‫ארקדי פאירמן‪ ,‬פרופ' ארז חסמן‪ ,‬תומר סתיו ופרופ'‪-‬מחקר מוטי שגב‬

‫בתקשורת קוואנטית ‪ -‬שזירה‬ ‫פרופ' שגב‪ .‬החוקרים נותנים‬

‫קוואנטית‪ .‬לדברי פרופ' שגב‪ ,‬הגילוי‬ ‫קרדיט עצום לסטודנטים פאירמן וסתיו‪ ,‬מטא משטחים הם סוג של מטא‬

‫"שבאו אלינו עם רעיון חדשני ופורץ דרך חומרים ‪ -‬מבנים ננומטריים מהונדסים יאפשר מזעור משמעותי של מערכות‬

‫שאינם קיימים בטבע‪ .‬מדובר במבנים אינפורמציה קוואנטיות ויפתח אפשרויות‬ ‫ועשו עבודה נהדרת"‪ ,‬אומר חסמן‪.‬‬

‫למניפולציה של האור הקוואנטי בדרכים‬ ‫המחקר מדגים לראשונה את האפשרות מלאכותיים דקים מאוד שמטרתם‬

‫ליישם מטא משטחים בתחום המידע לקיים אינטראקציות עם אור באמצעות שחומרים רגילים אינם מאפשרים‪.‬‬

‫פיתוח חדשני יאפשר גילוי תאים סרטניים בזמן אמת‬

‫תאי סרטן השד והראו כי ניתן לנטר‬ ‫גנטיות‪ ,‬ומשמשת לאבחון סוגי סרטן‬ ‫חדשנות מערכת לבדיקות גנטיות‪,‬‬
‫תאים תחת תנאים מרובים בזמן קצר‪.‬‬ ‫שונים‪ ,‬לסקירות גנטיות ולאבחון מחלות‬ ‫יעילות ומהירות משמעותית מהבדיקות‬
‫גנטיות כתסמונת דאון‪ .‬מכיוון שהשיטה‬
‫השיטה נגישה וניתנת ליישום כבר‬ ‫הקיימות כיום‪ ,‬פותחה לאחרונה‬
‫עתה באמצעות ציוד מעבדות סטנדרטי‬ ‫מתבססת על תגובות היברידיזציה של‬ ‫במחקר בהובלת נדיה אוסטרומוחוב‪,‬‬
‫‪ DNA‬בתוך התא‪ ,‬התהליך עלול להימשך‬ ‫דוקטורנטית מהמעבדה למיקרו‪-‬זרימה‬
‫למעבדות ביולוגיות‪ ,‬והיא תאפשר‬ ‫בין שמונה ל‪ 94-‬שעות לבדיקה ומושפע‬ ‫בפקולטה‪ .‬אוסטרומוחוב פעלה בשיתוף‬
‫לחוקרים לתכנן בדיקות יעילות יותר‬ ‫עם דבורה הובר‪ ,‬דוקטורנטית ממרכז‬
‫ולשפר את הבדיקות הנמצאות בשימוש‬ ‫מאוד מתנאי הסביבה כמו טמפרטורה‬ ‫המחקר של ‪ IBM‬בציריך‪ .‬את המחקר‬
‫וריכוזי תמיסה שונים‪ ,‬דבר המשאיר‬ ‫הנחו פרופ' מורן ברקוביץ וד"ר גובינד‬
‫כיום‪.‬‬ ‫מקום לטעויות רבות‪.‬‬
‫השיטה שפיתחו אוסטרומוחוב והובר‬ ‫קאיגלה‪.‬‬
‫שתי החוקרות פיתחו שיטה חדשנית‬
‫מאפשרת‪ ,‬לראשונה‪ ,‬לנטר קינטיקה של‬ ‫לתכנון בדיקות ‪ FISH‬המאפשרת לאפיין‬
‫תגובות בתוך התא באופן ישיר ובזמן‬ ‫את קצבי התגובה של הבדיקה בדיוק‬
‫אמת באמצעות הזרמה לסירוגין של‬ ‫רב בזמן אמת‪FISH (Flourescence in .‬‬
‫דנ"א מסומן פלואורסצנטית ושל נוזל‬ ‫‪ )Situ Hybridization‬היא שיטה נפוצה‬
‫ללא דנ"א על משטח התאים‪ .‬כאשר‬
‫בדיאגנוסטיקה רפואית ובמחקרים‬
‫הדנ"א מוזרם‪ ,‬הוא נקשר לדנ"א הגנומי‬ ‫ביו‪-‬רפואיים הבודקת את נוכחותם‬
‫בתוך התא וכאשר הוא מוחלף במהירות‬ ‫או היעדרם של גנים ספציפיים בתוך‬
‫תאים ורקמות ומאפשרת ניתוח מרחבי‬
‫בנוזל הלא פלואורסצנטי ניתן לצלם‬ ‫מדויק של הגנים בתוך גרעין התא‪FISH .‬‬
‫ישירות את האות של הדנ"א שנקשר‬ ‫יכולה לזהות סוגים רבים של חריגות‬

‫בתוך התא‪.‬‬
‫החוקרות הדגימו את השיטה על‬

‫‪5 | MEgazine‬‬