“בקרוב זריקות ללא מחטים”

פרופ' עוזי לנדמן, מומחה עולמי לננו-טכנולוגיה : “מנועי-סילון זעירים יהיו בלוייני העתיד; הרופאים יזריקו חומר תרופתי ישירות לתא החולה”

אלכס דורון

בתוך שלוש שנים, משקל הלויינים שיחוגו בחלל לא יעלה על חצי
ק”ג; הם יונעו בננו-ג'טים, מנועי-סילון במימדים אטומיים.
בהדמיות במעבדה, הננו-סילונים פיתחו כבר מהירות של 400 מטר
בשניה.

בתוך שנה תשלים חברה אמריקנית בניית רובוטים רפואיים, פחות מ-1
מילימטר גודלם, ובגרמניה יוצג שימוש בשדה-מגנטי כמקור-כח למנוע
מיקרוסקופי, ש”יטייל” בתוך הגוף.
בתוך שלוש-חמש שנים יהיו זריקות-דחף ללא מחטים: החומר התרופתי
ישוגר ב”יריה”
ממוקדת לאתר המטרה שבגוף, לתא מסויים – באמצעות סילון
רב-עוצמה, שלא יפצע את
המטופל. חדירת הסילון תהיה דרך קרומית התא, לא תיפגע בתאים
שמסביבו; החומר התרופתי לא יתפזר. קרומית התא תרפא-עצמה בתום
ההליך הזה. כך גם יוזרקו גנים.

את תמונת המצב הלא-רחוקה הזאת, משרטט בראיון ל”מעריב”,
הפיסיקאי הישראלי פרופ' עוזי לנדמן (57), ראש המרכז למחקר
חישובי של חומרים בטכניון של ג'ורג'יה (ג'ורג'-טק) באטלנטה,
מומחה עולמי לננו-טכנולוגיה וחתן פרס ריצ'רד פיינמן רב-היוקרה
לשנת ..2000

מחקריו התיאורטיים-החלוציים של לנדמן עוסקים בטבעם, התנהגותם
ותכונותיהם של חומרים מהם ייוצרו ההתקנים הזעירים, המ כונות
בקנה המידה האטומי – גדלים הנמדדים במיליארדיות המטר, כרוחב
שערת אדם. סימולציות המחשב שנבנו לכך חושפות אינטראקציה בין
האטומים למולקולות. מדעני החומרים מעמיקים בעזרתם את הבנת
“קרבי” החומר, בקנה המידה המיקרוסקופי.

“קטן הוא שונה”, מדגיש פרופ' לנדמן, שהיה אורח האוניברסיטה
העברית בחנוכת
מרכזה החדש בירושלים לננו-טכנולוגיה.

לנדמן: “אין זה אומר שהננו-טכנולוגיה תתבסס על פיסיקה חדשה –
אבל החוקים שישלטו בה, כנראה אחרים מאלו השולטים בעולם
שמסביבנו המתנהל בקנה המידה המאקרוסקופי. זהו מדע שיציג חומרים
חדשים, חזקים פי עשרה מפלדה וקלים עשרות מונים ממנה. התנהגותם
מעידה על קיומם של מצבי צבירה אחרים מהמוכר לנו. עוד ב-,1959
חזה חתן פרס נובל ריצ'רד פיינמן שחומרים אלו יאפשרו לדחוס את
כל הספרים שבספריית הקונגרס, להתקן שגודלו כראש סיכה”.

מדע הננו-טכנולוגיה הוא “החתונה” של הפיסיקה עם הכימיה,
ההנדסה, הביולוגיה,
מדעי המחשב, האלקטרוניקה והאופטיקה – שתביא לעולם בשנים
הקרובות מוצרים
זעירים חדישים ומדהימים, לתחומי פעילות רבים. באוניברסיטה
בירושלים מדברים
על חומרים חדשים שישמשו אבני-בניין למערכות חישה מהפכניות,
מעגלים
אלקטרוניים משולבים, מערכות עיבוד אותות ותמונות, ננו-מכונות
וננו-מערכות
שתיכנונן יחל משלבי האטומים והמולקלות שלהן; על ננו-גבישים,
ננו-חוטים,

ננו-טרנזיסטורים, ננו-לייזרים וננו-מכשירי-ניתוח, ולשימושים
רפואיים אחרים. למשל: הפיתוח שבו החלה אוניברסיטת יוטה בארה”ב
– “צוללת מיקרוסקופית” שתשייט
בכלי-הדם של הגוף. השוטון של חיידק מהונדס (מנוטרל מהרעלן) כמו
סלמונלה או
E-coli-ה – ישמש מנוע דוחף. המיני-צוללת תישא תרופה בדיסקה
זעירה וחתומה,
הישר לאתר מטרה בגוף החולה ורק שם תשחררו, לסילוק גידול סרטני,
לתיקון סדק/שבר בכלי-דם.

או: רובוט ישתיל תאי-גזע בתוך שריר הלב (תיכנון של אוניברסיטת
אוהיו, המקווה
להתחיל בניסויים קליניים בתוך חמש שנים!).
הננו-טכנולוגיה תאפשר ללוחמים בחליפות-קרב מיוחדות לפעול
באזורי סכנה “בדממה מוחלטת, כמו הרעש של פרפר בנחיתתו על עלה”,
כפי שהתבטא מומחה לננו-טנכולוגיה
מצבא ארה”ב. הציוד האישי יכלול מערכת חישה, ביגוד המחליף
צבעי-הסוואה
כזיקית, מתאים עצמו אוטומטית לתנאי הסביבה; קסדות קלות ב-%60
מאלו שבשימוש
כיום ובדים שמתקנים עצמם במקרה של קרע.

חלק מהפרוייקטים המחקריים בהם עוסקת מעבדת פרופ' לנדמן,
ממומנים בידי חיל
האויר האמריקני, נעשים בשיתוף MIT ומכון המחקר המרכזי של
חיל-האויר, בבוסטון.

“נחיר פליטה של ננו-סילון מצופה זהב ומעטפת פולימרית למניעת
הופעת שיכבה דקיקה ביותר, פילמית חוסמת, תאפשר תנועה חלקה
רבת-עוצמה של הסילון, מבלי שיישבר מוקדם מדי, לטיפות. כבר כיום
חותכים בשר עוף בארה”ב בציוד המייצר סילון (מאקרוסקופי) –
במקום בסכין קצבים. בניסויים נחתכו גם בטון וחומרים קראמיים
קשיחים.

“המחקר שביצענו בג'ורג'-טק, באמצעות מחשבי-על, הדגים את דרך
היווצרות
הננו-ג'טים, מידת יציבות הסילונים, דחיסותם ונקודת השבירה של
זרמי הסילון
לטיפות – ונקודת הנידוף שלהם, בהשפעת הטמפרטורה”.

במחקר אחר, נתגלה שכשמקרבים ניקל לזהב, אטומי הזהב קופצים
לכיוון הניקל ומתהווה חוט-גבישי זעיר, שמתארך. זה נראה כמו
שמטבילים אצבע בגלידה איטלקית
צמיגה – ושולפים אותה. החוט חזק מאד, מתנהג באופן מוזר ובצורה
אלסטו-פלסטית.
ל'מתיחתו' נדרש כוח הגדול פי 20 מהנדרש למתיחת מטיל זהב. החוט
הוליך חשמל
אחרת מהרגיל – מבלי לאבד אנרגיה. התגלית התיאורטית, שאושרה
בניסוי, תעזור
למהנדסי האלקטרוניקה לפתח מיכשור עתידי מגוון”.

המחקר החדש ביותר, שעליו דיווח פרופ' לנדמן ל”סיינס”, עוסק
בהולכת מטענים
חשמליים במולקולות הדנ”א. “הבנת תהליכי המוליכות הללו תביא
לפיענוח חידת
המנגנונים הפיסיקלים הגורמים לנזקים בדנ”א עקב קרינה – מה
שגורם להופעת
כ-%50 מסוגי הגידולים הסרטניים”. בנוסף לכך במעבדת פרופ' לנדמן
באטלנטה,
בטכניון ובמכון לננו-טכנולוגיה החדש בירושלים, חוקרים שימוש
בדנ”א כחוטים מולקולריים במעגלים אלקטרוניים.

https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~314796644~~~175&SiteName=hayadan