lelo-hagbala.co.il  ללא הגבלה -אתר החדשות המרכזי לנכויות ומוגבלויות              חבר איגוד האינטרנט הישראלי ISOC-IL | רישיון אקו"ם | כניסת כתבים | חזרה לדף הבית
6
 
בארץ ובעולם   בריאות ונפש   בקהילה שלנו   חוק ומשפט   רפואה משלימה   תזונה נכונה   ספורט בריאות       חיפוש באתר    
1

כוחה של קהילה

חוקרים בטכניון פיתחו מערכת ביולוגית-סינתטית לזיהוי תבניות המבוססת על קהילות חיידקים לפי חוקי תכנון של רשתות נוירונים מלאכותיות

מערכת, 02/06/2021, צילום: רמי שלוש, דוברות הטכניון


דר ראמז דניאל ודר לי שימינג. צילום רמי שלוש דוברות הטכניון
ד"ר ראמז דניאל (משמאל) וד"ר לי שימינג
 


במהלך האבולוציה התפתחו מערכות ביולוגיות רב-תאיות (Multi cellular systems) המסוגלות לבצע פעולות מורכבות ובהן תהליכים חישוביים שונים כגון ניטור, עיבוד אותות וקבלת החלטות. במערכת החיסון של יונקים, לדוגמה, פלישה של חיידקים ונגיפים מפעילה סדרת פעולות בתאים שונים וכך מכניסה את הגוף למגננה מול הפולשים. מנגנונים אלה מבוססים על פעולה של ציבור תאים גדול ועל תקשורת בין תאים אלה.
מערכות ביולוגיות טבעיות כגון המוח מתפתחות במשך מיליוני שנים מתוך הסתגלות אבולוציונית ממושכת, והן ממלאות משימות מורכבות באמצעות תיאום בין-תאי; רוב המערכות הביולוגיות הסינתטיות, לעומת זאת, מתוכננות ונבנות באופן מושכל על ידי מהנדסים, מתוך כוונה שהן ימלאו משימות ספציפיות מוגדרות על סמך עקרונות חישוביים. בעשורים האחרונים חלה פריחה בפיתוח מערכות אלקטרוניות המבצעות פעולות מורכבות בהצלחה מרשימה. אלה הן רשתות נוירונים רבודות – מערכות מלאכותיות השואבות השראה מהביולוגיה (המוח האנושי) ומבצעות פעולות שונות ובהן זיהוי תבניות.

במחקר הנוכחי עשו החוקרים את הדרך ההפוכה: יצירת מערכת ביולוגית השואבת השראה מאותן רשתות נוירונים. מאמרם של חוקרי הטכניון ב- Nature Communicationמתאר טכנולוגיה לזיהוי תבניות המבוססת על חישוב באמצעות מושבת חיידקים. החיידקים במערכת שנבנתה בטכניון הם חיידקי E. coli שקובעו בתוך 'בארות' על התקן מוצק. הכנסת מידע כימי (קלט) בצד אחד של ההתקן מעוררת תגובת שרשרת ביוכימית בין החיידקים, המובילה להפקת מידע אופטי (פלט) בצדו האחר של ההתקן.

לדברי ד"ר דניאל, "מה שכל כך יפה כאן הוא שיש כאן עבודה משותפת, או בשפה המקצועית collective analog. הרעיון הוא שקהילת החיידקים מורכבת מפרטים פשוטים ומוגבלים, אבל פעילותה המשותפת - מנגנון ביולוגי ידוע בשם quorum sensing - מאפשרת לה לבצע פעולות חישוביות מורכבות. כך פועל המוח וכך פועלות רשתות נוירונים מלאכותיות: באינטראקציה בין-תאית; החידוש שלנו הוא בכך שהצלחנו להדגים מערכת ביולוגית מלאכותית המספקת ביצועים מרשימים על סמך אותו קונספט. כך, למעשה, היחד הוא הכוח."

המחברת הראשית של המאמר היא הפוסט-דוקטורנטית ד"ר שימינג לי, שהגיעה לטכניון אחרי תואר שלישי במדעי המוח באוניברסיטת אוהיו. "כששמעתי על המעבדה של ראמז הבנתי שזאת הזדמנות לעשות 'טוויסט' למערכות ביולוגיות מלאכותיות המבצעות חישובים. כך הגעתי לטכניון לפני שלוש שנים, והדרך מאז הייתה קשה ומאתגרת – ניסויים מורכבים מאוד והמון כשלונות. עשינו ניסיונות בחומרים שונים, בדקנו את השפעתם על החיידקים, בנינו לולאת משוב כדי לשפר את המערכת, בנינו אלגוריתם שיאפשר לנו להסיק מתוך הפלט מסקנות על הקלט, ובסופו של דבר הצלחנו וזה מרגש מאוד."

לדברי ד"ר דניאל, "הדגמנו כאן בהצלחה מודל ביולוגי המבוסס על תכן של רשתות נוירונים. הדגמנו את המודל הזה במטלה ספציפית - זיהוי תבניות כימיות - אבל הוא יכול להיות בסיס למגוון רחב של יישומים כגון ניטור רעלים במים ובמזון, אבחון רפואי (למשל זיהוי תאי סרטן), שיקום רקמות ופיתוח מחשבים ביולוגיים. מרתק לראות איך התחום של ביולוגיה סינתטית, שאחת ממטרותיו היא תכנון מערכות ביולוגיות בהשראת ההנדסה, מקבל כאן כיוון נוסף – תכן שמגיע ממערכות נוירוניות.

החוקרים מודים לפרופ' נתנאל קורין על הסיוע במחקר.

למאמר בכתב העת המדעי Nature Communications לחצו כאן





 
 
1
מבזקי חדשות   הרשמה לאינדקס
1
1
דוברות מד״א: זכי הלר : בשעה 07:46 התקבל דיווח במוקד 101 של מד"א במרחב נגב, על טרקטורון שהתהפך באתר בנייה, ברחוב קורא מדברי, באילת. חובשים ופראמדיקים של מד"א מעניקים טיפול רפואי ומפנים לבי"ח יוספטל, גבר כבן 30 במצב קשה, עם חבלה רב מערכתית


 
 
      אולפן החדשות: 08-973-4-006
1
      מערכת החדשות: 08-9282508
 
האינדקס המרכזי
18,937 בעלי עסקים ונותני שירות
8
הרשמה לאינדקס המרכזי 
 


אבחון וטיפול אלטרנטיבי
 

אביזרי
חבישה
     


אביזרי שיקום
 
     


אופטומטריסטים
 

אופטיקאים
     


אחיות פרטיות
 

אירידיולוגיה
     


אמבולנס פרטי
 

ארומתרפיה
     


ביופידבק
 

בית לחיים
     


בית אבות
דיור מוגן
 

בתי הבראה
והחלמה
     


בתי
חולים
 

בתי חולים
לבריאות הנפש
     


בי"ח סיעודיים וגריאטריים
 

בתי
טבע
     


בתי מרקחת
 

גוף ונפש
     


דיאטנים
 

הומאופתיה
     


הידרותרפיה
 

הילינג
     


היפנוזה
 

הסעות נכים
     


השמת ע.זרים
 

ויטמינים
     


חיתולים למבוגרים
 

טווינא
     


טיפול אלטרנטיבי בילדים
 

טיפול באמצעות בעלי חיים
     


טיפול באמצעות יצירה והבעה
 

טיפול בהפרעות זיכרון
     


טיפול בהפרעות שינה
 

טיפול באמצעות ציורי ילדים
     


יועצי תזונה
 

כירופרקטיקה
     


כירורגיה של היד
 

מגנטותרפיה
     


מדיטציות
 

מוצרים אורטופדיים
     


מוקדי עזרה ראשונה
 

מכונים
רפואיים
     


מכשירי שמיעה ואביזרים
 

מנגנוני נכים
לרכב
     


מרחצאות ומעיינות מרפא
 

נטורופתיה
     


נעליים
אורטופדיות
 

עורכי דין
ביטוח לאומי
     


עורכי דין
דיני נזיקין
 

עורכי דין
רשלנות רפואית
     


פודיאטרים
 

פיזיותרפיה
     


פיזיותרפיה התפתחותית
 

פילאטיס
     


פלדנקרייז
 

פסיכוגריאטריה
     


פסיכולוגיה התפתחותית
 

פסיכולוגיה שיקומית
     


פסיכותרפיה
 

פרחי באך
     


ציוד ואביזרים
 

קינסיולוגיה
     


קלינאי תקשורת
 

רולפינג
     


רכב חשמלי
 

רכיבה טיפולית
     


רפואה סינית
 

רפלקסולוגיה
     


שיאצו
 

שיטת אלבאום
     


שיטת אלכסנדר
 

שיטת פאולה
     


שיקום
נכים
 

שירותי
סיעוד
     


תזונה ודיאטות טבעיות
 

תרפיה במוסיקה

אבחון וטיפול אלטרנטיבי אביזרי חבישה אביזרי שיקום אוסטיאופתיה אופטומטריסטים
אופטיקאים אחיות פרטיות אירידיולוגיה אמבולנס פרטי ארומתרפיה
ביופידבק בית לחיים בית אבות, דיור מוגן בתי הבראה והחלמה בתי חולים
בתי חולים לבריאות הנפש בי"ח סיעודיים וגריאטריים בתי טבע בתי מרקחת גוף ונפש
דיאטנים הומאופתיה הידרותרפיה הילינג היפנוזה
הסעות נכים השמת עובדים זרים ויטמינים חיתולים למבוגרים טווינא
טיפול אלטרנטיבי בילדים טיפול באמצעות בע"ח טיפול ע"י יצירה והבעה טיפול בהפרעות זיכרון טיפול בהפרעות שינה
טיפול ע"י ציורי ילדים יועצי תזונה כירופרקטיקה כירורגיה של היד מגנטותרפיה
מדיטציות מוצרים אורטופדיים מוקדי עזרה ראשונה מכונים רפואיים מכשירי שמיעה ואביזרים
מנגנוני נכים לרכב מרחצאות ומעיינות מרפא נטורופתיה נעליים אורטופדיות עורכי דין - ביטוח לאומי
עורכי דין - דיני נזיקין עורכי דין - רשלנות רפואית פודיאטרים פיזיותרפיה פיזיותרפיה התפתחותית
פילאטיס פלדנקרייז פסיכוגריאטריה פסיכולוגיה התפתחותית פסיכולוגיה שיקומית
פסיכותרפיה פרחי באך ציוד ואביזרים לנכים קינסיולוגיה קלינאי תקשורת
רולפינג רכב חשמלי רכיבה טיפולית רפואה סינית רפלקסולוגיה
שיאצו שיטת אלבאום שיטת אלכסנדר שיטת פאולה שיקום נכים ונפגעים
שירותי סיעוד תזונה ודיאטות טבעיות תרפיה במוסיקה    
 
 
כל הדרכים שלכם ליצירת קשר:

   
חזרה לדף הבית    תנאי שימוש   מדיניות פרטיות   חוק הספאם   אתיקה מקצועית   חוק זכויות יוצרים הצהרת נגישות
                       
 fax-to-mail: 153-54-7126459             דוא"ל: lelo.hagbala@gmail.com מערכת החדשות: בן חור אליהו 14-3 באר שבע 08-9282508 אולפן החדשות: העצמאות 57 באר שבע 08-9734006

מדיניות שימוש ב-cookies וכלים אחרים

על מנת לאפשר הפעלתו של האתר באופן מיטבי וכן לשפר את חווייתך מהשימוש בו, יתכן וייעשה שימוש בכלים מסוג "עוגיות" (Cookies), כמו גם ב"כלים אחרים" | יחד עם זאת, עדי גולן נדרשת לאישורך והסכמתך | היה ואם אין רצונך להתיר השימוש בכלים אלו, הנך נדרש/ת להפסיק באופן מיידי שהייתך-שימושך באתר | האמור ד-לעיל' מהווה תמצית "מדיניות השימוש" באתר | את הנסח המלא והמחייב ניתן למצוא בקטגוריה "מדיניות פרטיות".

בכל שאלה ובקשה ניתן לפנות באמצעות
  צור קשר  שבאתר   |   מדיניות פרטיות 

כל הזכויות שמורות ל: עדי גולן ADI GOLAN

 
לייבסיטי - בניית אתרים