דר. משה נחמני

© Johan Jarnestad/The Royal Swedish Academy of Sciences

פרס נובל לכימה יוענק לחוקר באונ' וושינגטון ולשני עובדי דיפ מיינד של גוגל

דיוויד בייקר מאוניברסיטת וושינגטון והחוקרים דמיס חסביס וג'ון ג'מפר מחברת DeepMind של גוגל זכו בפרס על תכנון חלבונים מלאכותיים וחיזוי מבנה חלבונים בעזרת מחשב
זוכי פרס נובל לפיזיקה לשנת 2024 ג'ון ג'וזף הדפילד מאוניברסיטת פרינסטון וג'פרי הינטון מאוניברסיטת טורונטו. Ill. Niklas Elmehed © Nobel Prize Outreach

פרס נובל לפיזיקה לשנת 2024 לחוקרים על פיתוח רשתות עצביות מלאכותיות (הרחבה)

ג'ון הדפילד וג'פרי הינטון זכו בפרס על מחקרם החלוצי בלמידת מכונה בעזרת רשתות עצבים בהשראת מבנה המוח
מנגנון הזרימה של מידע גנטי מתוך מולקולת הדנ"א לעבר מולקולות של מיקרו-רנ"א ומשם לחלבונים. המידע הגנטי הזהה מאוחסן בדנ"א של כל התאים בגוף שלנו. מצב זה מחייב וויסות מדויק של פעילות הגנים כך שרק האסף הנכון של הגנים פעיל בכל אחד מסוגי התאים. באדיבות וועדת פרס נובל

גארי רובקון וויקטור אמברוס זכו בפרס נובל לרפואה 2024 על גילוי המיקרו-RNA והשפעתו על ויסות הגנים (הרחבה)

שני המדענים הוכרו בזכות תרומתם להבנת מנגנוני הוויסות הגנטי באמצעות גילוי מיקרוRNA – מולקולות RNA זעירות בעלות תפקיד חיוני בתהליכי התפתחות ותפקוד בתאים
הכהן הגדול, מתקופת בית שני. המחשה: depositphotos.com

עם ישראל שר 32: מעל ומעבר – הכהן הגדול עסק במגיה בבית המקדש

פרק זה חותם למעשה את רובו של המחקר, למעט פרק על הריקוד שיבוא בהמשכו. כמה נימוקים חברו יחדיו לדחוק סוגיה זו אל בין קפלי השוליים שבמחקר הנוכחי
ננו יריעות זהב. המחשה: depositphotos.com

מה מידות החום של זהב ננומטרי?

מחקר חדשני אודות שכבות זהב דקיקות חשף התנהגות חדשה מסוג נְהוֹרָנוּת אוֹרִית (photoluminescence) תוך קידום ההבנה שלנו באשר למדידה של טמפרטורה וכן תגובות כימיות ברמה הננומטרית
טבעות פחמן. התרשמות תוכנת בינה מלאכותית לאחר שקראה את הכתבה. אין לראות בה תמונה מדעית.

שר הטבעות

מבנים חדשים של טבעות פחמן מעלים ספקות באשר להגדרה הנוכחית המקובלת של המושג ארומטיות
תהליך הפיכת דו תחמוצת פחמן לסיבי ננו פחמן. מתוך המאמר המדעי

שתי ציפורים במכה אחת – הפיכת פחמן דו-חמצני לננו-סיבי פחמן

הרעיון של לכידת פחמן דו-חמצני או המרה שלו לחומרים אחרים, זאת בכדי להיאבק בשינויי האקלים אינו חדש. אולם, סתם לאחסן פחמן דו-חמצני במתחם מסוים עלול להוביל לדליפתו לסביבה
פיתוח תרופות. המחשה: depositphotos.com

תובנות חדשות באשר לפולימורפיזם תוכלנה להשפיע על פיתוח תרופות

חוקרים השתמשו במגוון שיטות על מנת לחשוף את הפולימורפים השונים הניתנים להכנה מחומר גבישי משותף ואת מסלולי ההמרה של תצורה אחת לרעותה כתלות בטמפרטורה ובשיטת ההכנה
חוקרים השתמשו במגוון שיטות על מנת לחשוף את הפולימורפים השונים הניתנים להכנה מחומר גבישי משותף ואת מסלולי ההמרה של תצורה אחת לרעותה כתלות בטמפרטורה ובשיטת ההכנה. [מקור: Thomas Rades/University of Copenhagen] 

תובנות חדשות באשר לפולימורפיזם תוכלנה להשפיע על פיתוח תרופות

חוקרים השתמשו במגוון שיטות על מנת לחשוף את הפולימורפים השונים הניתנים להכנה מחומר גבישי משותף ואת מסלולי ההמרה של תצורה אחת לרעותה כתלות בטמפרטורה ובשיטת ההכנה
הדמיות ממוחשבות הראו כי שינוי הכיסוי של חד-השכבה שינה את החלקלקות של המשטח. הן כיסוי נמוך והן כיסוי גבוה הולידו משטחים חלקלקים מאוד, אך בשל סיבות שונות. [מקור: Sakari Lepikko et al 2023]

המשטח החלקלק ביותר שנוצר מאז ומעולם

החלקלקות של משטח יכולה להתכוונן על ידי שינוי החספוס שלו ברמה המולקולארית – כך מדגימים חוקרים מפינלנד
בנזן, סוג פשוט יותר של טבעת פחמן. המחשה: depositphotos.com

חוקרים סינתזו טבעת פחמן יציבה C16, למרות שתיאורטית היא היתה אמורה להתפרק מיד

טרם הסינתזה המוצלחת, לא היה ברור אם בכלל אפשר ליצור מולקולה כזו ולהשאיר אותה יציבה מספיק זמן לשם חקר המבנה שלה והתכונות האלקטרוניות שלה.
האמצעים לסקירת שטחי חקלאות: לוויינים, מטוסי צילום, רחפנים. מתוך המחקר

לוויינים ודאונים יכולים להציל את החרקים המאביקים

לוויינים ודאונים יכולים לספק מידע חיוני שמסוגל לתרום להגנה על היצורים המאביקים בטבע. מחקר חדש בוחן דרכים חדשות לניצול טכנולוגיות אלו על מנת לעקוב אחר הזמינות של פרחים, כאשר מחקר
רשת מתכתית-אורגנית (MOF) המסוגלת ללכוד בבטיחות תרכובות פלואור

רשתות מתכתיות-אורגניות (MOF) יכולות ללכוד בבטיחות תרכובות פלואור

רשתות מתכתיות-אורגניות (MOF) יכולות ללכוד בבטיחות תרכובות פלואור בתוככי הנקבוביות שלהן בטמפרטורת החדר ולשחרר אותן בשעת הצורך
זוכי פרס נובל לכימיה 2023. Ill. Niklas Elmehed © Nobel Prize Outreach

פרס נובל למדענים שהצליחו ליצור נקודות קוונטיות – הטכנולוגיה שבבסיס מסכי הQLED

כיום נקודות קוונטיות, שהן ננו-חלקיקים זעירים, שהגודל שלהן קובע את התכונות שלהן, מאירות צגי מחשב ומסכי טלוויזיה כאשר אלו ומתבססים על טכנולוגיה של QLED. בתחום הרפואה, משתמשים כיום בנקודות קוונטיות
משמאל פרופ' פרנץ קראוז, ופרופ' אן ל'אולייר במהלך טקס קבלת פרס וולף מנשיא המדינה יצחק הרצוג. צילום באדיבות קרן וולף

פרס נובל לפיזיקה לשנת 2023 לחוקרים שהצליחו למדוד תהליכים זעירים ומהירים באלקטרונים

פרס נובל לשנת 2023 בפיזיקה הוענק לשלושה חוקרים: פייר אגוסטיני (Pierre Agostini), פרנץ קראוס (Ferenc Krausz) וכן אן ל'הוליייר (Anne L’Huillier) עבור "פיתוח השיטות שלהם המייצרות פעימות אטו-שניות (attosecond) קצרות
איור 1. שיטות לייצור חיסון לפני מגפת הקורונה. (באדיבות הועדה לפרס נובל בפיזיולוגיה או רפואה): שימוש בנגיף מוחלש או בלתי פעיל וחלבון רקומביננטי (הצרפי) המועבר לגוף דרך וקטור נגיפי ומפעיל את מערכת החיסון. באדיבות וועדת פרס נובל

פרס נובל לרפואה 2023 לפורצי הדרך בתחום ה-mRNA שזירזו את החיסונים לקורונה

קריקו ווייסמן הבינו מיד שהתגלית שלהם היא בעלת משמעות עצומה עבור השימוש האפשרי של רנ"א שליח ברפואה. ממצאים חשובים אלו פורסמו בשנת 2005, 15 שנים לפני פרוץ מגפת הקורונה.
שימוש בבינה מלאכותית לפיצוח גנום נגיף הקורונה. המחשה: depositphotos.com

בינה מלאכותית מציעה תרופות כנגד נגיף הקורונה מתוך רצף החלבונים בלבד

מודל הבינה המלאכותית של יבמ הצליח למצוא תרכובות הנקשרות לאתרים שונים על גבי חלבוני יעד כנגד מחלת הקורונה הנגרמת על ידי נגיף הקוביד וזזאת ללא הכרת מנגנון ההיקשרות של הנגיף
התא הסולארי מבוסס הצורן הגמיש יוכל לשמש ביישומים שבהם עושים שימוש כיום בתאים סולאריים יקרים יותר [מקור: Liu et al, Nature 2023]

תאים סולאריים גמישים מצורן (סיליקון)

חוקרים הדגימו שיטה חדשנית לייצור תאים סולאריים גמישים מצורן (סיליקון) שהינם יעילים יותר בעשרים וארבעה אחוזים מהתאים המוכרים כיום ועדיין ניתנים לגלגול כמו גליון נייר * הממצאים יוכלו לאפשר שימוש
הדפסת אלקטרוניקה בתלת ממד. המחשה: depositphotos.com

רכיבי האלקטרוניקה המודפסים הראשונים בעולם שהינם ברי-מיחזור במלואם

הדגמה חלוצית ראשונה מסוגה מצביעה על האפשרות של עתיד "ירוק" יותר עבור מגזר רכיבי האלקטרוניקה
התמונה המוגמרת המתקבלת של נגיף

צפייה בנגיפים בפרטי פרטים

חוקרים הדגימו את היתרונות של חומר צביעה טבעי ולא-רדיואקטיבי על ידי צפייה בנגיפים ברמת הננומטר. החומר החדשני הוא חומר יציב מבחינה מבנית ומהווה מולקולה טבעית בעלת זמן מדף ארוך יותר
לוטטיום הידריד. חומר שלטענת מפתחיו הוא מוליך על בטמפרטורת החדר. באדיבות החוקרים. photo by J. Adam Fenster / University of Rochester

מוליך על המתפקד בטמפרטורת החדר – מערכה שניה

מדענים שפרסמו ב-2020 מאמר בנייצ'ר שבו מתארים מוליך על שפועל בטמפרטורת החדר טוענים כי ערכו ניסויים נוספים והשתמשו בנתונים נוספים מהניסוי המקורי וכעת הם מגישים אותו מחדש
סוג שרשרת הצד משפיע על יכולת העיגון של הפפטיד הטבעתי לקרומית התא. Stephanie M. Linker Et al. Journal of Medicinal Chemistry 2023 66 (4), 2773-2788

כיצד תרופות חודרות לתוך הדם

ראשית, המולקולה מעגנת את עצמה לפני השטח של הקרומית, לפני שהיא חודרת לקרומית בכיוון ניצב לה. בשלב הבא היא משנה את המבנה התלת-ממדי שלה בעודה עוברת דרך הקרומית, מסתובבת פעם
סכימה המתארת את עיקרי הפיתוח

חישת זיהומים אופטית בתוככי צינורות מים

חוקרים הצליחו לפתח יריעת חישה גמישה הנמצאת בתוככי צינור על מנת לנטר באופן רציף את איכות הנוזל שבו. על ידי מדידת המתח המושרה בתוך שכבה של ננו-צינורית פחמן, ניתן לקבוע
מולקולות אורגניות. המחשה: depositphotos.com

זיהוי תרכובות אורגניות בעזרת אור נראה

חוקרים מאוניברסיטת סנטיאגו בצ'ילה, העובדים בתחום של למידת מכונה, הצליחו לפתח שיטה חדשנית לזיהוי תרכובות אורגניות המבוססת על מקדם השבירה באורך גל אופטי יחיד
איחסון חומרים מסוכנים. המחשה: depositphotos.com

חומר ניקוי נפוץ קשור לעלייה משמעותית בשכיחות מחלת הפרקינסון

במשך מאה השנים האחרונות, החומר הכימי טריכלורואתילן [trichloroethylene, TCE] משמש בקפה נטול קפאין, בניקוי מתכות ובבגדים שעברו ניקוי יבש. החומר עצמו ידוע כחומר מסרטן, הוא קשור להפלות, למחלת לב מולדת
מבנה כלורוניום מבוססי פירידין. מתוך המחקר

נתגלו מבני כלורוניום מבוססי פירידין

לראשונה אי-פעם, מדווחים חוקרים אודות המבנה המוצק של יוני כלורוניום מבוססי פירידין. תרכובות אלו ידועות בספרות בתור צורוני ביניים בתגובת החמצון של כהלים שניוניים, אולם עד כה היה קשה מאוד
תמונת מבנהו של החומר zeo-3, זאוליט סיליקה חדשני בעל נקבוביות גדולות במיוחד [באדיבות: ICMM-CSIC]

זאוליט נקבובי תלת-מימדי גדול לטיהור מים וגזים

צוות חוקרים בינלאומי הצליח לפתח את הזאוליט היציב והנקבובי ביותר הידוע עד כה המורכב כל כולו מסיליקה שכינויו ZEO-3
הדמיה מצוירת של תהליך שחרור האינסולין ודחיפתו לכיוון דופנות המעיים בעזרת בועיות מימן. מתוך המחקר ב-ACS NANO

התקדמות בפיתוח גלולת אינסולין תייתר את הצורך בהזרקה או שימוש במשאבה

אולם התנאים החריפים והחומציים של הקיבה גורמים להתפרקות ונטרול ההורמון החשוב הזה עוד לפני שהוא מספיק להגיע למעיים ומשם למחזור הדם. כדי להתגבר על כך החוקרים מוציאים את מולקולות האינסולין
התרכובת המקרו-טבעתית P6AS יכולה ללכוד מגוון תרופות העלולות לגרום למינון יתר, לרבות אופיאידים, סמי הזיה וחומרים ממריצים, זאת תודות לנישה פנימית הידרופובית. [באדיבות: © Brockett et al., Chem 9, 1–20 April 13, 2022 Elsevier Inc]

מלכודת מולקולארית שמסוגלת ללכוד תרופות לאחר מינוני יתר

חומר מקרו-טבעתי חדשני יכול ללכוד מגוון תרופות במקרים של מינון יתר, לרבות אופיאידים, סמי הזיה וחומרים ממריצים, זאת הודות לנישה ההידרופובית שלו
משמאל: פס כחלחל, שקוף למחצה של הפולימר PEDOT לפני שלב העיבוד הסופי; מימין: הפולימר הגמיש והשקוף PEDOT(OH) לאחר השלב הסופי. [באדיבות: James Ponder]

פלסטיק שקוף, מוליך זרם ובר-הדפסה

צוות כימאים ומהנדסים מהמכון הטכנולוגי של ג'ורג'יה הצליח לפתח פולימר המסוגל להוליך חשמל ביעילות גבוהה בעודו גמיש, שקוף וקל לשימוש בקנה מידה תעשייתי
מבנה של מולקולה. אילוסטרציה: depositphotos.com

תגובה מופעלת אור מייצרת מולקולות סטריאואיזומריות בשלב אחד פשוט

חוקרים פיתחו תגובה חדשה הממירה מולקולות כיראליות לסטריאואיזומרים המנוגדים להן בכיווניות. התגובה מתמקדת בסטריאו-מרכזים בלתי פעילים שעד היום היו מאתגרים לתגובה
איור סכמטי של מסנן add-drop. [באדיבות Journal of Optical Microsystems (2022)]

צעד קדימה בפיתוח של מערכות מיקרואלקטרומכאניות פוטוניות מבוססות צורן

בשנים האחרונות, תהליך הדיגיטליזציה העולמית הואץ בקצב חסר תקדים. הזרמת תכני וידאו וכן וִעוּד וידאו (video conferencing) במשרדים ביתיים ובמתחמי לימוד מרוחקים הולידו שיאים בצריכת פס רחב בבתים פרטיים. יישומים
מיחזור פלסטיק. איור: depositphotos.com

שיטה חדשנית להמרת פסולת פלסטיק לכדי חומרים שימושיים

חוקרים במעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת בקולורדו פיתחו תהליך חדש מאפשר המרה של פסולת פלסטיק לכדי חומר מוצא כימי יחיד שימושי במיוחד
ייצוג של חומר פרו-אלקטרי דו-מימדי [באדיבות: UC Berkeley / Suraj Cheema]

חומר פרו-אלקטרי חדשני עבור התקנים יעילים אנרגטית

גילוי של התנהגות של חומר מעניין בקנה מידה קטן יוכל להפחית את צריכת האנרגיה בתחום המחשוב
מולקולת אמוניה. איור: depositphotos.com

חומר ננומטרי מעודד ייצור אלקטרוכימי של אמוניה

חוקרים בסין הצליחו לפתח ננוחומר אלקטרוקטליטי המורכב מליבה של תחמוצת ואנדיום עם מעטפת של ואנדיום ניטריד שנועד לחזר חנקן לחומר החשוב אמוניה. החוקרים מצאו כי הם יכולים לכוונן את היחס
בצילומי התת-אדום המפורטים הללו של הירח הקרחוני של שבתאי, אנסלדוס, אזורים אדומים מציינים קרח טרי ששקע על גבי פני השטח החיצוני. Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/LPG/CNRS/University of Nantes/Space Science Institute.

אבן בניין כימית חשובה לקיום חיים התגלתה בירח השבתאי אנקלדוס

מדענים מצאו כי פני השטח של אנקלדוס עשירים ככל הנראה עשירים בזרחן, רכיב מפתח לקיום חיים
פרס נובל לכימיה לשנת 2022. איור: וועדת פרס נובל

פרס נובל לכימיה לשלושת מגלי כימית הקליק כימיה ביו-אורתוגונלית לשיפור דיוק של תרופות

פרס נובל לכימיה לשנת 2022 הוענק לשלושה מדענים העוסקים בתחום הכימיה הסינתטית: קרוליין ברטוצי (Carolyn R. Bertozzi), מורטן מלדאל (Morten P. Meldal) וכן קארל בארי שארפלס (KarlBarrySharpless), בזכות "הפיתוח של
איור 3. התגליות של פבו סיפקו מידע חשוב באשר לאיכלוס העולם בזמן שבו הומוספיינס היגרו אל מחוץ לאפריקה והתפשטו לשאר העולם. ניאנדרטלים חיו במערב אירואסיה ואילו דניסובנים במזרח אירואסיה. רביה בין המינים השונים התרחשה כאשר ההומוספיינס התפשטו לרוחב היבשת, תוך השארת שרידים האצורים בדנ"א. איור מתוך ההסבר לפרס נובל 2022 לרפואה. מתוך אתר פרס נובל

פרס נובל לרפואה לסוונטה פבו השוודי, מגלה האדם הדניסובי ומפענח הגנום של מיני אדם שנכחדו

סְוָנְטֶה פֶּבּוֹ הוא גנטיקאי אבולוציוני שוודי, מן האבות המייסדים של תחום הפלאוגנטיקה, מוביל הפרויקט הבינלאומי למיפוי גנום האדם הניאנדרטלי, ושותף לגילויו של האדם הדניסובי
פליטת גזי חממה. איור: depositphotos.com

גבישים נקבוביים ללכידת גזי חממה מכילי פלואור

גזים מכילי פלואור – לרבות אלו המכונים פחמימנים על- או רב-מופלרים [PFCs], נמצאו כבעלי השפעה מרובה על ההתחממות הכלל עולמית. חוקרים הצליחו לפתח לאחרונה חומרים גבישיים חדשניים המסוגלים לספוח באופן
אילוסטרציה המראה זוגות אלקטרונים על-מוליכים בתוך מבנה גרפן רב-שכבתי בזווית הקסם. באדיבות: [Ella Maru Studio]

פיזיקאים גילו משפחה של מבני גרפן על-מוליכים

תגלית זו, של מבני גרפן על-מוליכים, תוכל לעודד את פיתוחם של התקנים על-מוליכים מעשיים
מושל קליפורניה גווין ניוסם. איור: depositphotos.com

מדינת קליפורניה מקדמת מיזם לייצור עצמי של אינסולין

מדינת קליפורניה מקדמת תכניות לייצור עצמי של אינסולין. מושל קליפורניה, גווין ניוסם, הקציב מאה מיליוני דולר מהתקציב החדש של המדינה עבור מטרה זו. המושל ידוע בעמדתו, עוד מאז היבחרו בשנת
תסיסה של ציאנובקטריה בפוטוביוריאקטור ב-TU Dresden

ביוסינתזה באמצעות ציאנובקטריה מאפשרת הכנה של תרכובות טבעיות חשובות

חוקרים הצליחו להבין את מנגנוני הביוסינתזה לייצור של החומר הטבעי ציאנובקטרין (cyanobacterin) המופק בכמויות קטנות על ידי ציאנובקטריה
הארכת תוחלת החיים. צילום: depositphotos.com

שימוש בריפוי גנטי לשם הארכת חיים בעכברים

עכברים שקיבלו גן המקודד אנזים המייצר טלומר האריכו את תוחלת החיים שלהם בארבעים אחוזים, זאת בהשוואה לקבוצת ביקורת. טיפול בגן אחר, כזה המקודד לחלבון פוליסטאטין (follistatin), הביא להארכת תוחלת החיים
חוקרים מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס גילו תכונות מגנטיות נסתרות בחומר אלקטרוני רב-שכבתי על ידי ניתוח נויטרונים מקוטבים בעזרת רשתות עצביות

שימוש בבינה מלאכותית לשם חשיפת מגנטיות

שמפו ממקורות ביולוגיים. צילום: depositphotos.com

פיתוח ביו-שמפו ידידותי לסביבה

חוקרים הצליחו לפתח כימיקלים ומוצרים חדישים המבוססים על ביו-חומרים פעילי פנים ברי-קיימא עם רעילות נמוכה
כימאים מאוניברסיטת קרולינה הצפונית הצליחו לפתח שיטה קיצונית המספקת "חיים נוספים" לפלסטיק חד-פעמי על ידי מִחְזוּר מַשְׁבִּיחַ ('upcycling') שלו לחומר חדשני בעל ערך גבוה יותר (תמונה באדיבות: Jon Gardiner)

שיטה חדשנית, פשוטה וזולה יותר למיחזור פלסטיק

כימאים מתארים שיטה חדשנית שבה הם משתמשים על מנת להמיר פלסטיק שנזרק לאשפה לכדי חומר חזק ויציב יותר שמשמש בדרך כלל לאריזת מזון. במסגרת מִחְזוּר מַשְׁבִּיחַ ('upcycling') שכזה, השיטה תוכל
פרח הלוטוס. המחשה: depositphotos.com

תוצא הלוטוס – ביו-פלסטיק המנקה את עצמו

בהשראת עלה הלוטוס הנקי תמידית, חוקרים פיתחו ביו-פלסטיק לניקוי עצמי שהוא יציב, בר-קיימא וניתן לפרוק בתור קומפוסט * לא כל הביופלסטיקים או הפלסטיקים שמקורם ביולוגי אכן ניתנים לפירוק בקלות
עמודות ננו גרפן. באדיבות אוניברסיטת וירצבורג בגרמניה

עמודות של ננו-גרפן

חוקרים הצליחו לפתח לאחרונה עמודות של ננו-גרפן, מספר שכבות של ננו-גרפן המוערמות אחת מעל השנייה, מערכות מולקולאריות שתוכלנה לשמש בעתיד בתור יסודות תפקודיים, למשל ביישומים של תאים סולאריים
שימוש בננו-חלקיקים לשם מאבק בסרטן. באדיבות החוקרים, אוניברסיטת טוקיו

שימוש בננו-חלקיקים לשם מאבק בסרטן

חוקרים הצליחו לאחרונה לפתח ביו-ננו-חלקיקים חדשניים שמקורם בתירס המיועדים להתכוונן אל ולהשמיד תאים סרטניים, זאת בזכות המערכת החיסונית עצמה של הגוף