דר. משה נחמני

מולים. המחשה: depositphotos.comמשגר סויוז על כן השיגור בבייקונור, קזחסטן. המחשה: depositphotos.com

דבק חדשני שקיבל השראה מרכיכות ימיות

חוקרים עשו שימוש בשיטה חדשנית להחלפת חלבונים המשמשים להדבקת רכיכות למשטחים שונים, תוך פיתוח דבק חזק יותר מהצפוי
סכימה המתארת את מנגנון הפעולה של ננו-החלקיקים החדשניים. באדיבות MIT

פיתוח חיסוני רנ"א דרך הפה

חוקרים הצליחו לפתח שיטה להעברת רנ"א בכמוסה שאותה ניתן לבלוע, פיתוח שיקל על נטילת חיסוני רנ"א
תמונה המתארת את ננו-החלקיקים הליפידיים החדשניים שמטרתם נגיף הקורונה [באדיבות: Sandro Satta, UCLA]

חוקרים פיתחו מלכודות מולקולאריות לנגיף הקורונה

צוות חוקרים הצליח לפתח ננו-חלקיקים חדשניים שיוכלו לשמש בתור "מלכודות מולקולאריות" המכוונות לנגיף הקורונה תוך שהם נקשרים לנגיף ומונעים ממנו בכך לפעול
התגובה עושה שימוש בזרז המשופעל על ידי אור לד כחול [באדיבות: Dr Alex Cresswell]

פריצת דרך בהכנת תרופות

חוקרי כימיה מאוניברסיטת באת' (Bath) פיתחו שיטה חדשנית העושה שימוש באור כחול על מנת ליצור תרופות באופן בר-קיימא יותר, תוך הפחתה משמעותית בכמות האנרגיה הנדרשת והפסולת הכימית הנוצרת במהלך הייצור
תמונה של תא במהלך מוות תאי מתוכנת דלקתי [באדיבות: החוקר הראשי]

מדענים גילו כיצד לבלום ולשלוט בתהליך של מוות תאי

לחוקרים יש כעת דרך חדשנית לחקור מחלות הקשורות לתהליכי מוות תאי משובשים, כגון סוגי סרטן שונים, ודלקות חריפות בגוף, כגון 'אלח דם', וכן 'תסמונת מצוקה נשימתית חריפה' - אחת מגורמי
סכימת הרעיון של אחיזה וסיבוב עצם ביולוגי זעיר בעזרת מלקטת אופטית

אחיזה מבוקרת של מיקרו-עצמים ביולוגיים בעזרת לייזר

מדענים הצליחו לפתח מלקטת אופטית נשלטת-משוב המורכבת מאור לייזר ממוקד ביותר. מלקטת זו יכולה לאחוז בצברי תאים באופן מבוקר ולסובב אותם לכל כיוון. הגישה הזו תאפשר לבחון באופן מדויק יותר
רונית פרימן, פרופסור חבר להנדסה ביו-רפואית ומדעים פיזיקליים יישומיים של UNC-Chapel Hill, חוקרת את האופן שבו חודרים נגיפים לתאים וכן כיצד לפשט את תהליך הבדיקה של COVID-19. צילום יחצ

בדיקת קורונה מהירה חדישה בזכות מולקולת סוכר

חוקרים הצליחו לפתח בדיקת חישה מהירה לנגיף הקורונה, זאת במטרה לעמוד באתגר של מציאת וריאנטים חדשים והכלה עולמית של המגיפה
תמונה זו מציעה תצוגה חזותית מופשטת של יריעות תחמוצת גרפן (שכבות שחורות) שבתוכן מקובעים ננו-יהלומים (נקודות בלבן בהיר). ננו-היהלומים משרים כוחות אלקטרוסטטיים ארוכי טווח המייצבים את היריעות אפילו בתנאים לחים. מבנה זה יוצר קרומית מבטיחה עבור טיהור מימן (באדיבות: Yasuhiro Chida (Brocken 5) and Toru Tsuji).

שימוש בננו-יהלומים לשם טיהור מימן

ננו-יהלומים הם אולי זעירים, אולם הם יכולים לסייע בפתרון אחת מהבעיות הגדולות ביותר הניצבות כיום בפני האנושות: שינוי האקלים
תיאור סכמטי של המערכת: אור והחומר רפאמיצין משמשים בתור אותות הקלט; האותות נעים דרך רשת של חומצות אמינו בחלבון. הפלט הוא בעצם השפעול של החלבון FAK.

ננו-מחשב השולט בפעילות של חלבון

הפיתוח של ננו-מחשבים אשר ישמשו ביישומי בריאות מדויקים היה החלום של מדענים רבים. כעת, לראשונה אי פעם, חוקרים מאוניברסיטת פן הצליחו לפתח סוג של ננו-מחשב המסוגל לשלוט בפעילות של חלבון
דבורת בומבוס מרחפת מעל פרחים המבקשים את שירותי ההאבקה שלה. המחשה: depositphotos.com

זמזום הדבורים יוזם שחרור של ריחות אצל הפרחים

נביעה תת מימית. צילום: shutterstock

גילוי של ארכיאות המסוגלות לייצר פחמן יסודי

תיאור סכמטי של ממצאי המחקר – תלות לכידת התאים בצפיפות הסי

ננו-סיבים המונעים התפשטות של תאים סרטניים במוח

חוקרים עשו שימוש בננו-סיבים בצפיפות גבוהה המחקים את המיקרו-סביבה של המוח על מנת ללכוד תאים סרטניים במסגרת מחקר הסולל את הדרך לפיתוח פתרונות טיפוליים חדשניים עבור סרטן מוח אלים
חווה בסקטולנד. המחשה: depositphotos.com

בריטניה מקלה את ההגבלות על עריכת גנים ביבולים ובבע"ח

ממשלת בריטניה מתכננת להקל את ההגבלות על עריכת גנים במטרה להאיץ את המחקר ולאפשר ליבולים ולבע"ח שעברו עריכת גנים להגיע לשוק * בכל מקרה, מדובר בשינויים שאפשר היה לבצע בדרכים
מגיפת הקורונה. המחשה: depositphotos.com

היכן התרופות לטיפול בקורונה?

נראה כי קצב הפיתוח של מולקולות קטנות בתור תרופות לקורונה מפגר אחרי קצב הפיתוח של טיפולים בעזרת חיסונים ונוגדנים
גרף המשתמש בנתונים של אנגריסט וקרוגר (1991). לאנשים עם 12 שנות השכלה יש הכנסות גבוהות ב -12 אחוזים מאלו של אנשים עם 11 שנות השכלה. לאנשים עם 16 שנות השכלה יש הכנסה גבוהה ב -65 % בהשוואה לאנשים עם 11 שנות לימוד. מקור: וועדת פרס נובל

זוכי נובל, ובהן הישראלי יהושוע אנגריסט הצליחו להוכיח את הקשר הסיבתי בין אירועים לא קשורים לכאורה

פרופ' אינגריסט ניסויים טבעיים מסייעים במענה לשאלות חשובות עבור החברה. לדוגמה: לאנשים שנולדו ברבעון הרביעי של שנת הלימודים יש יותר שנות השכלה והכנסה גבוהה יותר
מולקולה. המחשה: depositphotos.com

פרס נובל לכימיה לשנת 2021 הוענק לחוקרים שפיתחו קטליסטים לגילוי תרופות

פרס נובל לכימיה לשנת 2021 הוענק לשני חוקרים: בנימין ליסט (Benjamin List) ודיויד מק'מילן (David W.C. MacMillan) על "הפיתוח של אורגנו-קטליזה אסימטרית". (הידיעה תתעדכן)
משבר האקלים. המחשה: shutterstock_

משבר האקלים מגיע לפרס נובל לפיזיקה: שניים ממפתחי מודלי האקלים וחוקר מורכבות זכו בנובל 2021

מחצית הפרס הוענקה לסיוקורו מאנאבה מאוניברסיטת פרינסטון וקלאוס האסלמן, מכון מקס פלאנק ששכללו את מודלי האקלים וג'ורג'יו פריסי האיטלקי שעוסק במעבר בין מערכות פשוטות למורכבות * פריסי אמר באירוע ההכרזה:
איור מטעם וועדת פרס נובל לרפואה, המתאר את התגלית של זוכי הפרס לשנת 2021. © The Nobel Committee for Physiology or Medicine. Ill. Mattias Karlén

פרס נובל ברפואה 2021 הוענק למגלי קולטני הטמפרטורה והמגע בעור

דיויד ג'וליוס וארדם פאטאפוטיאן (יליד בירות, לבנון) גילו את הקולטנים TRPV1, TRPM8 אפשרו להבין כיצד חום, קור וכוח מכאני יכולים ליזום דחפים עצביים שמאפשרים לנו לחוש ולהסתגל לעולם שמסביבנו
מנגנון פשוט יוכל להסביר את הצמיחה והשכפול העצמי של קדם-תאים (protocells) – האבות הקדמונים המשוערים של תאים חיים מודרניים, המחשה: depositphotos.com

מוצא החיים: התאים הראשונים התחלקו בעזרת טמפרטורה

מנגנון פשוט יוכל להסביר את הצמיחה והשכפול העצמי של קדם-תאים (protocells) – האבות הקדמונים המשוערים של תאים חיים מודרניים
יצירה של טיפת שמן: שמן (בצהוב) מצטבר בינות השכבות של הקרומית היוצרת את 'רִשְׁתִּית פְּלַזְמַת הַתָּא' (ER). הטיפות גדלות ובסופו של דבר ניתקות והופכות לחלק מהציטופלזמה. תהליך זה מתרחש רק במיקרו-מתחמים העתירים בסטרולים ואוליאוסינים לאורך הקרומית. [באדיבות המעבדה הלאומית ברוקהייבן]

מדענים זיהו חומר החיוני להצטברות שמן בצמחים

חוקרים, המנסים לחשוף את הפרטים באשר לאופן שבו צמחים מייצרים וצוברים שמן בתוכם, הצליחו לזהות רכיב חיוני חדש במנגנון זה. הם מצאו סטרול מסוים – מולקולה הדומה במבנה שלה לכולסטרול
פירוק הכור הגרעיני בהייגרלוך, גרמניה, אפריל 1945. מתוך ויקיפדיה

חקר המקור של מטילי אורניום מגרמניה הנאצית

לפני שהדבר עלה בידה של גרמניה הנאצית, בעלות הברית שיבשו את התוכנית הזו ותפסו מטילי אורניום שהיו בלב התוכנית. גורלם של מרבית המטילים הללו עלום, אולם חלקם הגיעו לידי ארה"ב
לייזר מחמם משטחי סיליקון זעירים במיוחד [באדיבות: Steven Burrows/JILA]

פתרון שיוכל למנוע התחממות יתר ברכיבי אלקטרוניקה

צוות פיזיקאים מאוניברסיטת קולורדו פתר את התעלומה שמאחורי תופעה ידועה בתחום הננו: מדוע מקורות חימום זעירים במיוחד מתקררים מהר יותר אם אורזים אותם באופן מהודק יותר
אילוסטרציה של המגנט החדשני: אדום – קובלט; כחול – חמצן; צהוב – אבץ [באדיבות מעבדת ברקלי]

המגנט הזעיר ביותר בעולם – בעובי חד-אטומי

מגנט בעובי חד-אטומי במבנה דו-מימדי שפותח על ידי מדענים מאוניברסיטת ברקלי יוכל לקדם את הפיתוח של יישומים חדשים בתחומי המחשוב והאלקטרוניקה
נטילת אינסולין דרך הפה. מנגנון הפעולה: משמאל - מולקולות האינסולין משולבות ומוגנות מפני פרוק בתוך מסגרות חריריות; מימין – מולקולות האינסולין משתחררות במחזור הדם ומפחיתות את רמות הגלוקוזה שבדם

נטילת אינסולין דרך הפה

מדענים הצליחו לשלב 'מסגרת אורגנית קוולנטית' ביחד עם אינסולין והדגימו כי השילוב יכול להפחית באופן משמעותי את רמות הסוכר בדם של עכברים סוכרתיים * אם התהליך יצליח בניסויים קליניים, ניתן
תמונה של ההתקן החדשני הפולט תוצאה פלואורסצנטית

התקן חדשני המסוגל לזהות את נגיף הקורונה בדגימות רוק

החוקרים מהארווארד ו-MIT שפיתחו התקן חדשני המסוגל לזהות את נגיף הקורונה בדגימת רוק בתוך כשעה טוענים כי אמינות האבחון דומה ברמתה לזו המתקיימת בבדיקות PCR
מבנה העור האנושי. המחשה: depositphotos.com

חוקרים מצאו שיטה להצמדת חיישנים לעור ללא דבק

מערכת שמש מרוחקת. המחשה: depositphotos.com

מדידה ראשונה של איזוטופים באטמוספירה של כוכב לכת חוץ-שמשי

צוות בינלאומי של אסטרונומים הפך לצוות המחקר הראשון שהצליח לזהות איזוטופים של פחמן באטמוספירה של ענק גזים
מבנים של חלבונים שונים. המחשה: depositphotos.com

DeepMind מבית גוגל פרסמה תמונה מדויקת של הפרוטאום האנושי

במה שצוטט בתור "התרומה המשמעותית ביותר שבינה מלאכותית (AI) סיפקה עד כה לקידום הידע המדעי של האנושות" חברת DeepMind בשיתוף "המעבדה האירופית לביולוגיה מולקולארית" (EMBL) פרסמו את מסד הנתונים השלם
בינה מלאכובינה מלאכותית וחקר הזקנה. נגיף קורונה. המחשה: depositphotos.com

שימוש בבינה מלאכותית למציאת תרכובות המעכבות זקנה

חוקרים מאוניברסיטת סארי פיתחו מודל של בינה מלאכותית המסוגל לזהות תרכובות כימיות המעודדות הזדקנות בריאה יותר – תוך סלילת מסלול אפשרי לעבר המצאות רוקחיות שתוכלנה להאריך את תוחלת החיים של
פסולת פלסטיק. המחשה: depositphotos.com

חומר חדשני בהשראת קורי עכביש לפתרון בעיית זיהום הפלסטיק

חוקרים מאוניברסיטת קיימברידג' מצאו שיטה להכנתו של פלסטיק מתכלה מתוך חלבונים צמחיים נפוצים בטבע המהווים חומר מתחדש. בהשראת קורי עכביש, חומר הפלסטיק החדשני מתנהג בצורה דומה לסוגי פלסטיק אחרים, וניתן
תיאור תהליך ההעברה עבור מוליך למחצה דו-מימדי ביחד עם מגעים ננו-מודפסים (משמאל) וצילום של מצע שקוף וגמיש עם המבנה שהועבר אליו (מימין) [באדיבות: Victoria Chen/Alwin Daus/Pop Lab]

שיטה חדשנית לייצור רכיבי אלקטרוניקה גמישים ודקים במיוחד

עד עתה כחמקמק מדי, אולם חוקרים מאוניברסיטת סטנפורד טוענים כי הם הצליחו להביא לפריצת דרך בתחום זה
כדור הארץ ככדור שלג. המחשה: depositphotos.com

ייתכן ששינויים בציר הסיבוב של כדור הארץ עודדו את התפתחות החיים

מדענים מאוניברסיטת סאות'המפטון שבבריטניה גילו כי ייתכן ושינויים בציר הסיבוב של כדור הארץ הם שעודדו את התפתחותם ושגשוגם של החיים המורכבים למרות האקלים הקיצוני ביותר ששרר אי-פעם על פני כדור
מושבה ראשונה על מאדים. איור: : depositphotos.com

מהנדסים פיתחו שיטה חדשנית לטיפול במים שתוכל לסייע לחוקרי מאדים

זרז המפרק תרכובת כלור (perchlorate) במים יוכל לסייע בניקוי הקרקע בכוכב הלכת מאדים במהלך מגורים מאויישים על מאדים. זה חומר שמצטבר בצמחים והופך אותם רעילים אם לא מוציאים אותו מהמים
צדק ואחד מירחיו. צילום: depositphotos.com

תבניות מולקולאריות שתסייענה בזיהוי צורות חיים חוצניות יופעלו בחלליות הבאות במערכת השמש

משימות עתידיות לחקר החלל במערכת השמש תתמקדנה בחיפוש חיים חוצניים ובראשן קליפר אירופה שתטוס לירח הצדקי הגדול ב-2024, אולם חיים אלו עשויים שלא להיות דומים לחיים על פני כדור הארץ.
קווי בליעה של אטומי ברזל וניקל בספקטרוסקופיה של נתונים שהתקבלו מהטלסקופ הגדול מאוד של ESO

נמצאו במפתיע אדים של מתכות כבדות בשביט בוריסוב שהגיע מחוץ למערכת השמש

במחקר חדש שנערך על ידי צוות מחקר בלגי נמצא כי המתכות ברזל וניקל נמצאות באטמוספירות של שביטים המשייטים במערכת השמש שלנו, אפילו אלו הנמצאים הרחק מהשמש. הממצאים הושגו בעזרת נתונים
חיילי צה"ל במהלך אימונים. תמונת ארכיון צילום: depositphotos.com

חומר חדש שיוכל להגן טוב יותר על גופם של חיילים

החדרה בלחץ של תמיסות מימיות לתוך חומרים ננו-נקבוביים דוחי מים, כגון זאוליטים ושלדות אורגניות מתכתיות, תוכל לסייע בפיתוח של מערכות יעילות במיוחד לספיגת אנרגיה וזעזועים. יכול להגן על חיילים כמו
משמאל: תיאור המבנה הגבישי של התרכובת החדשה. מימין: פער אנרגטי כתלות בבליעה ובעוצמת הנְהוֹרָנוּת האוֹרִית (photoluminescence)

סוג חדש של חיישני LED יוכל להיות מיוצר ללא חומרים רעילים

תרכובת חדשה עשויה להחליף את החומרים הרעילים כספית-קדמיום-טלוריד (HgCdTe) וכן גליום-ארסניד (GaAs) המשמשים בתור מוליכים למחצה לפחות ביישומים של חישה בתחום האינפרה אדום הקרוב
תיאור סכמטי של המנגנון שבעזרתו ביופילם של חיידקים מושמד על ידי צורוני חמצן פעילים

ננו-גבישים המחסלים ביופילם של חיידקים

צוות חוקרים הצליח לשלוט במרקם פני השטח של ננו-מבנים
מודל של הריבוזומים המתרגמים ופקטורי ההארכה. המצבור הנקודתי של פקטורי התרגום תורם לסינתזת חלבונים יעילה בתוך סביבה פנים-תאית צפופה.

מיקרוסקופית כוח אטומי מהירה חושפת את רכיבי הריבוזום

החוקרים מסכמים ואומרים: "מחקר עתידי בעזרת מיקרוסקופ כוח אטומי במהירות גבוהה (HS-AFM) יספק מידע חשוב נוסף לשם הבנת הפעילות הדינמית של מכונות תרגום מורכבות אלו".
השוואה סכמטית בין סוללה רגילה (שמאל) לבין סוללה נטולת אנודה (ימין)

סוללת אבץ חדשנית לאחסון אנרגיה מתחדשת

חוקרים הצליחו לפתח אב טיפוס של סוללה מבוססת אבץ ללא אנודה המורכבת מחומרים זולים הנפוצים בטבע
עור מלאכותי. המחשה: shutterstock

מדענים פיתחו 'עור אלקטרוני' המחקה את הפעילות של עור אנושי

חוקרים הצליחו לפתח עור אלקטרוני (e-skin) שאמור ליטול תפקיד חשוב בדור הבא של יישומים עתידיים כגון רפואה מותאמת אישית, תותבות, בינה מלאכותית ורובוטיקה רכה
האזור המאובק של קבוצת הכוכבים אוריון (אזור המכונה 'החרב של אוריון') מואר בתמונה מדהימה זו שנלקחה ממעבדת החלל הרשל של סוכנות החלל האירופאית. ערפילית קדמונית זו היא האזור הגדול והקרוב ביותר אלינו שבו נוצר כוכב, והיא ממוקמת כ-1500 שנות אור מאיתנו [באדיבות: ESA/NASA/JPL-Caltech]

אבני הבניין של החיים יכולות להיווצר בעננים הבין-כוכביים

צוות חוקרים בינלאומי הראה כי גליצין, חומצת האמינו הפשוטה ביותר ואבן בניין חשובה של החיים, ניתנת להיווצרות בתנאים חריפים הקיימים בחלל
המבנה האטומי של חריר יחיד בשלדה אורגנית-מתכתית מראה כיצד מולקולות של פחמן דו-חמצני (כדוריות בצבע אפור ואדום) נקשרות לטטרא-אמינים (כדוריות כחולות ולבנות), תוך יצירת פולימר של מולקולות פחמן דו-חמצני הנקשרות לשלדה הפנימית. קיטור בטמפרטורה נמוכה יכול להרחיק את המולקולות של הגז ומאפשר בכך להשתמש בחומר שוב ושוב לשם לכידת עוד ועוד פחמן מתוך הפליטות של תחנות כוח [באדיבות: Eugene Kim]

שיטה חדשה ללכידת פחמן דו-חמצני

התקדמות משמעותית בטכנולוגיה של לכידת פחמן תוכל לספק דרך יעילה וזולה עבור תחנות כוח המופעלות בגז טבעי להרחיק פליטות של פחמן דו-חמצני מארובות הפליטה שלהן, צעד חיוני במאמץ לצמצום הפליטות
המבנה הראשון אי פעם של אנזים הפרוטאז העיקרי של נגיף SARS-CoV-2 שהתקבל באמצעות פיזור נויטרונים חשף מטען חשמלי בלתי צפוי בחומצות האמינו ציסטאין (שלילי) והיסטדין (חיובי), תוצאה המספקת מידע חשוב באשר למנגנון השכפול של הנגיף [באדיבות: Jill Hemman/ORNL, U.S. Dept. of Energy]

נחשפה המפה האטומית התלת-מימדית של האנזים העיקרי בנגיף הקורונה

על מנת להבין טוב יותר כיצד נגיף הקורונה החדש מתנהג וכיצד ניתן לבלום את התפשטותו, מדענים הצליחו לקבל את המפה התלת-מימדית החושפת את המיקום של כל אטום ואטום במולקולת האנזים
נמלת אש [באדיבות אוניברסיטת ג'ורג'יה]

נמצא גן-על בנמלי אש

מחקר ייחודי שבוצע על ידי אנטומולוגים מאוניברסיטת ג'ורג'יה הוביל לגילוי של גן-על (supergene) אופייני למושבות של נמלי אש הקובע באם מלכת נמלים צעירה תעזוב את המושבה שבה היא נולדה על
גרפן להשמדת חיידקים עמידים לתרופות. מתוך המחקר המדעי, אוניברסיטת רייס

גרפן להשמדת חיידקים עמידים לתרופות

מעטפת גרפן מסייעת לחלקיקים להשמיד חיידקים העמידים בפני תרופות במי שפכים המטופלים במתקנים ייעודיים