פיתוח חדש של פרופ' שקד עתיד לשנות את האופן שבו נבחרים תאי הזרע בהפריות

10 פברואר 2019
תאי זרע בתלת ממד

הפריה חוץ גופית היא טכניקה לטיפולי פריון השכיחה ביותר בעידן המודרני. בתהליך ההפריה החוץ גופית מתקיימת פגישה יזומה בין הביצית לזרעון בתנאי מעבדה. לאחר מכן, מחדירים את העובר אל הרחם, תוך מתן טיפול הורמונאלי תומך. המחיר הגופני, הרגשי והפיננסי של הזוגות הבוחרות בפתרון של הפריה חוץ גופית יכול להיות גבוה משום ששיעורי ההצלחה של טיפולי ART נמוכים עד 20-30% הצלחות.

 

ישראל: מעצמת פוריות

עפ"י נתונים מהכנס השנתי של הארגון האירופי לפריון שנערך בברצלונה שנה שעברה הוצגו הנתונים שלפיהם ישראל נמצאת כיום במקום הראשון בלידות מבחנה ביחס לאוכלוסייה. מדי שנה נולדים בישראל כ־7,000 תינוקות מבחנה. 4.3% מכלל התינוקות בישראל נולדים כתוצאה מהפריה חוץ־גופית, לעומת 1.5%־2% במדינות מערביות (נתונים מאתר maarivnews). על פי המרכז לבקרת מחלות ומניעתן (CDC) יותר מ -10% מהנשים האמריקניות בגילאי 15-44 נאבקות להרות או לשמור על הריון לטווח מלא. 

 

טכניקה לא שקופה

לעתים, הפריה חוץ גופית אינה מצליחה מסיבות שונות. אחת הסיבות נובעות מכך שהרופאים הם אלה שבוחרים את תאי הזרע, לא מופעלים מנגנונים טבעיים המצויים בגוף האישה, ולכן לא מובטח שהזרעון המתאים ביותר הוא זה שיפרה את הביצית. 

 

סיבה נוספת לקושי הוא בבחירת הזרעונים. שקיפותם של הזרעונים והקושי לראותם היטב במיקרוסקופ אור. פיתוח של טכנולוגיה מיקרוסקופית חדשה ע"י פרופ' נתן שקד וצוותו מהמחלקה להנדסה ביורפואית באוניברסיטת תל אביב, עשוי לשנות את האופן שבו נבחרים הזרעים. הפיתוח הוא למעשה מערכת דימות אופטית שיכולה להציג בזמן אמת את הזרעונים בתלת מימד, למרות שהם שקופים. הטכנולוגיה החדשה מאפשרת לרופאים לקבל סט חדש של נתונים שלא היו זמינים להם עד כה, כמו למשל המסה והנפח של כל תא, ולקבל החלטה טובה יותר באשר לזהות הזרע הנבחר.

 

פרופ' נתן שקד, מעבר להיותו סגל אקדמי בכיר בהנדסה ביו-רפואית, הנו מייסד שותף ומדען ראשי ושל חברת qart-medical. החברה מפתחת פתרון יעיל לאיפיון  ובחירת תאי זרע להפריה חוץ-גופית. בעזרת מערכת ה QART הם שואפים לשפר את שיעורי ההצלחה הנוכחית של בבחירת תאי הזרע.

 

למחקריו של פרופ' נתן צבי שקד

לסרטון הסבר

 

אלה שמתאהבים בבעיה הם אלה שממציאים לה פתרון

ידיעות נוספות בנושא

הדוקטורנטים הראל חיים ושי אלמלם פיתחו מצלמה פשוטה בעלת יכולות משופרות שתאפשר לייצר תמונה חדה ותמונת עומק מצילום בודד.

10 פברואר 2019
תכנסו לפוקוס

הכנס השנתי "Imaging and Applied Optics" בחסות האגודה Optical Society of America (OSA)התקיים  ביוני 2018 באורלנדו, פלורידה בנושא "חידושים להדמיה יישומית ותעשייה מתפתחת". OSA היא אגודה בינלאומית בתחום האופטיקה, מהווה במה להפצת מידע על  מחקר, פיתוח ויישומים  טכנולוגיים  בקרב מדענים, מהנדסים, אנשי חינוך  ומנהיגים עסקיים ברחבי העולם. 

 

האתגר הגדול

השנה הוצג אתגר גדול בפני סטודנטים שהציגו פוסטרים בכנס שאורגן ע"י ה- OSA  בשם: מערכות אופטיות של העתיד. בכנס השתתפו 625 נציגים; מעל 100 מצגות הוצעו ומתוכן נבחרו ארבע עבודות שהתמודדו על המקום הראשון. המתחרים היו מארה"ב, קוריאה וישראל. את הפרס הראשון קטפו צוות המורכב מהדוקטורנטים הראל חיים ושי אלמלם והסטודנט לתואר שני אייל גיל-עד, בהנחייתם של ד"ר רג'א ג'יריס, פרופ' אלכס ברונשטיין ופרופ' עמנואל מרוםמבית הספר להנדסת חשמל של הפקולטה להנדסה אוניברסיטת תל-אביב.

שי אלמן מדגים את המערכת

שי אלמלם מדגים את המערכת

 

ייצור תמונה חדה

"בצילום רגיל (תמונה בודדת ממצלמה בודדת) קיימות מגבלות רבות, ביניהן טשטוש של עצמים אשר אינם ממוקדים ('לא בפוקוס'), וכן המידע לגבי עומק האובייקטים אובד. ישנם מספר פתרונות המנסים להתגבר על מגבלות אלו, ע"י שימוש במספר מצלמות ו/או באופטיקה מורכבת, וכן בתהליכי עיבוד מורכבים. מטרת הפרויקט היא פיתוח מצלמה פשוטה בעלת יכולות משופרות, שתאפשר לייצר תמונה חדה בכל האיזורים ובכל העומקים הקיימים בסצינה ('הכל בפוקוס'), וכן לייצר מיפוי עומקים של הסצינה. ע"מ להגיע ליכולות אלו עם מערכת פשוטה, נעשה שימוש במצלמה ועדשה סטנדרטיות (מוצרי מדף), כאשר השינוי היחיד הוא תוספת של רכיב אופטי דק (בעובי של כ-100 מיקרון), אשר מקודד את התמונה בצורה ייחודית. "עיבוד מתוחכם של התמונה שצולמה מאפשר פיענוח  הקידוד ועל ידי כך אפשר ליצור תמונה חדה וכן  מפת העומקים", מסביר שי אלמלם. 

 

כאמור, המערכת הוצגה בכנס Imaging and Applied Optics של ה-Optical Society of America (OSA)  וזכתה במקום הראשון בתחרות סטודנטים שנקראה "The optical system of the Future". 

 

עבודת המחקר והפיתוח נעשתה במשותף עם הראל חיים (דוקטורנט של פרופ' מרום ופרופ' ברונשטיין, כיום בפוסט דוקטורט באוניברסיטת טורונטו). שאר חברי הצוות הם מאוניברסיטת ת"א, ביה"ס להנדסת חשמל. מימוש חומרתי של האלגוריתם בוצע ע"י אייל גיל-עד במסגרת פרויקט לתואר שני.

 

להמשך קריאה

השפעת הטכנולוגיה על חיינו, כיצד יראה העולם הטכנולוגי ב 2030

הרצאתו של אורן שגיא מנכ"ל סיסקו ישראל

05 במרץ 2019, 18:30 - 20:30 
הפקולטה להנדסה אוניברסיטת תל-אביב  
חינם לבוגר
אורן שגיא

ארגון בוגרי הנדסה אוניברסיטת תל אביב, מזמין אתכן/ם סטודנטים וסטודנטיות, סגל כולל בני/ בנות זוג להרצאתו של אורן שגיא מנכ"ל סיסקו ישראל שתתקיים בפקולטה להנדסה.

 

נושא ההרצאה:

השפעת הטכנולוגיה על חיינו, כיצד יראה העולם הטכנולוגי ב 2030.                                                                               
אורן שגיא, מנכ"ל סיסקו ישראל יסקור בהרצאתו את מגמות האינטרנט מתוך דוח VNI  כיצד יראה האינטרנט עוד כמה שנים מהיום. כמו גם על עתיד עולם התקשורת וכיצד תשתנה הטכנולוגיה בעשור הקרוב. נדגים כיצד ניתן לצמצם פערים חברתיים ולשפר מערכי חינוך בריאות ותעסוקה באמצעים טכנולוגיים בימינו אנו.
 

לפרטים והרשמה

School of Mechanical Engineering J. Touboul & K. Belibassakis

13 בפברואר 2019, 14:00 - 15:00 
בניין וולפסון חדר 206  
0
School of Mechanical Engineering J. Touboul & K. Belibassakis

 

 

 

School of Mechanical Engineering Seminar
Wednesday, February 13, 2019 at 14:00
Wolfson Building of Mechanical Engineering, Room 206

 

Recent advances in phase-resolved modelling of water waves propagating in the presence of sheared current, over variable bathymetry

J. Touboul & K. Belibassakis

University of Toulon

 

Propagation of water waves in coastal zones is mainly affected by the influence of currents and bathymetry variations. Phase-resolved models describing wave propagation in coastal zones are often based on the numerical solution of the Mild Slope equation (Kirby, 1984). This equation (and its modern formulations) considers currents, uniform with depth, varying horizontally, on a length scale similar to the one relative to the bathymetry variations. It is, though, important to take into account the vorticity included within the mean flow field.

In this work, we will first emphasize the motivation for this work. Then, the various attempts made to bypass this new difficulty will be presented. First, an extension of the mild slope equation is derived, taking into account the linear variation of the current with depth, which results in a constant horizontal vorticity, slowly varying horizontally, within the background current field. This approach is based on the asymptotic expansion of the depth-integrated Lagrangian, assuming the linear variation of the background current with depth. With the aid of selected examples, the role of this horizontal vorticity, associated with the assumed background current velocity profile, is then illustrated and emphasized, demonstrating its effect on the propagation of water waves in coastal areas.

A coupled-mode model is then developed for treating the wave–current–seabed interaction problem, with application to wave scattering by non-homogeneous, here again with sheared current presenting a linear vertical velocity profile, over general bottom topography. The wave potential is represented by a series of local vertical modes containing the propagating and evanescent modes, plus additional terms accounting for the satisfaction of the boundary conditions. Using the latter representation, in conjunction with a variational principle, a coupled system of differential equations on the horizontal plane is derived, with respect to the unknown modal amplitudes. The above models  are examined for predicting the characteristics of normally incident waves propagating over a bar and sinusoidal bottom topography in the presence of opposing shearing currents. It is shown that MMSs are able to provide good predictions, however, in the case of Bragg scattering of waves over rippled bathymetry without a current fail to provide good predictions concerning the resonant frequency in the presence of the current. In order to resolve the above mismatch, a two-equation mild-slope system (CMS2) is derived from a variational principle based on the representation of the wave potential expressed as a superposition of the forward and backward components.

Another limitation of the above models deals with the structure of the mean flow considered. Indeed, as long as potential theory is considered, the mean flow structure will remain limited to linear variations with respect to depth. Recent attempts to bypass this difficulty will finally be presented here. 

ברוכים הבאים לבית הספר להנדסת תעשייה ומערכות נבונות

בית הספר הוא מרכז מחקר והוראה בינלאומי בתחום ייעול וקבלת החלטות במערכות מורכבות המשלבות אנשים וטכנולוגיות מתקדמות. מצוינותו נובעת ממחקר חדשני ופורץ דרך של סגל החוקרות והחוקרים, יחד עם רמת הוראה גבוהה המטפחת דור חדש של חוקרים ואנשי פיתוח מצטיינים המובילים בתעשייה ובאקדמיה.

בית הספר מציע תוכניות לימוד לתואר ראשון, מאסטר ודוקטורט, המשלבות הקניית יסודות מתמטיים וסטטיסטיים מעמיקים עם הכשרה הנדסית-מעשית בלמידה מבוססת פרויקטים, עבודה בצוותים וביצוע פרויקטי גמר בשיתוף עם התעשייה.

התוכנית לתואר ראשון בהנדסת תעשייה וניהול מתמקדת בתכנון, תפעול ושיפור מערכות מורכבות בתעשייה ובשירותים, תוך שילוב ידע בהנדסה, מתמטיקה, מדעי המחשב, מערכות מידע, ניתוח נתונים, מדעי החברה וניהול. ייחודה בהדגשת ההיבטים הטכנולוגיים לצד ההיבטים האנושיים של המערכות, ולכן נדרשת הבנה טכנולוגית מעמיקה יחד עם ידע ניהולי וחברתי. בוגרי התוכנית רוכשים כלים המאפשרים להם להשתלב במגוון רחב של ארגונים מובילים, הן בתפקידים מקצועיים כמדעני נתונים והן במשרות ניהול מוצר ותפקידי רוחב אחרים.

התוכנית למדעי הנתונים (בהובלת הפקולטה למדעים מדויקים) נשענת על קורסים בסטטיסטיקה וחקר ביצועים בשילוב קורסים בלמידת מכונה, אופטימיזציה ומערכות מידע הנלמדים בבית הספר. בוגריה רוכשים ידע מעמיק בפיתוח מערכות מבוססות נתונים ובשילובן המיטבי בארגונים.

תוכניות המאסטר והדוקטורט מאפשרות העמקה בתחומי האנליטיקה והאופטימיזציה, מדעי הנתונים ובינה מלאכותית, ומציעות הזדמנות להשתלב במחקרים פורצי דרך. בוגריהן מוכשרים להוביל מחקר עצמאי ולמלא תפקידי מפתח בתעשייה או להמשיך במסלול אקדמי מתקדם.

אני מזמינה אתכם להצטרף לבית הספר להנדסת תעשייה ומערכות נבונות, המשלב מצוינות אקדמית וחדשנות מחקרית עם השפעה רחבה על התעשייה והחברה, ומהווה, מעל לכל, בית אקדמי חם לסטודנטים ולסגל. אני גאה להיות חלק מקהילתו.

בברכה,

 

פרופ' נטע רבין

ראשת בית הספר

הגשת מועמדות להשתתפות בכנס בשיקגו

סטודנטים/ות לתואר שני או שלישי באוניברסיטת תל אביב מוזמנים/ות להגיש מועמדות להשתתף בפורום ערים גלובליות שיתכנס בשיקגו בין 5-7 ביוני, 2019.
יש להגיש בקשה עם תיאור עבודת המחקר ושתי המלצות, אחת של המנח/ים.
"מרכז העיר", המרכז לחקר העיר והעירוניות באוניברסיטת תל אביב, ימנה ועדה שתבחר את מועמד/ת אוניברסיטת תל אביב למשלחת של כ-30 סטודנטים מאוניברסיטאות המחקר המובילות בעולם. 

רקע:
פורום שיקגו לערים גלובליות (Chicago Forum on Global Cities), כנס בן שלושה ימים, יעסוק בהשפעתן העולמית הגוברת של הערים הגלובליות ויכולתן לפתור בעיות דוחקות בתחומים השונים. 
הצטרפות למשלחת הסטודנטים לפורום תספק הזדמנות להשתתף בדיונים עם מנהיגים עסקיים, קובעי מדיניות, נציגי החברה האזרחית ובעלי עניין אחרים המעצבים את הערים הגלובליות של ימינו. 
למשלחת הסטודנטים תהיה גישה לכל אירועי הפורום, וכן לפעילויות שייערכו במיוחד בעבור הקבוצה. 
למידע נוסף: https://en-urban.tau.ac.il/news/ChicagoGSD2019

הגשה:
יש לשלוח את תיאור עבודת המחקר ושתי המלצות, אחת של המנח/ים, לאימייל: TAUCityCenter@gmail.com
מועד אחרון: 24/2/2019
למידע נוסף: https://urban.tau.ac.il/news/ChicagoGSD2019

לאחר מכן, השלמת הבקשה ע"י המועמד/ת הנבחר/ת עד 8 במרץ 2019.
ההנחיות: http://thechicagocouncil.org/gsd2019


מימון: ע"י פורום שיקאגו ואוניברסיטת תל אביב (טיסה, מלון, רישום לכנס, ארוחות ונסיעות מקומיות).
תאריכים: לפי מועדי הפורום והאירועים הנלווים, כולל פעילות מיוחדת למשלחת הסטודנטים.  

 

 

 

מחקר חדש של פרופ' שחר ריכטר מציע שימוש בציפוי אורגני לנורות לד 

  • תגיות:

החוקר.ת מאחורי המחקר

​פרופ' שחר ריכטר, ותלמידת המחקר יוליה גוטה מהמחלקה למדע והנדסה של חומרים מהפקולטה להנדסה אוניברסיטת תל אביב, פיתח יחד עם פרופ' עודד שוסיוב ותלמיד המחקר טל בן-שלום מהאוניברסיטה העברית ציפוי אורגני לנורות לד (LED), המבוסס על רכיבי פסולת מתעשיית העץ.

 

הפיתוח המהפכני יכול להוביל לצפוי הראשון מסוגו שאינו מכיל מתכות ויוזיל לכולנו את עלויות החשמל.

נורות הלד הלבנות עשויות חומר כחול הפולט אור כחול העובר אינטרקציה עם צפוי המכיל חומר זרחני, אינטרקציה זו יוצרת את האור הלבן. הציפוי בו משתמשים היום עשוי מתכות נדירות ויקרות, והן חלק מהסיבה למחירן הגבוה של נורות הלד.

 

"אנחנו פיתחנו ציפוי אורגני ידידותי לסביבה העשוי תאית, וחומרים פולטי אור אורגנים בתהליך ידידותי לסביבה. התאית, המרכיב המרכזי בדפנות התאים של העץ, נחשבת לאחד החומרים החזקים בטבע ונתן להפיקה אף מפסולת נייר" מסביר פרופ' ריכטר. הציפוי שפיתח פרופ' ריכטר ושותפיו למחקר עשוי חומרים אורגניים בלבד, ובניגוד לציפויים ביולוגיים אחרים הוא עמיד לטמפרטורה, ללחות ולקרינת UV .

בימים אלה הם עובדים על שיפור יעילות הציפוי. "אני יכול לגלות שכבר ניתן רישיון לייצור מסחרי של הנורות החדשות" מציין פרופ' ריכטר.

ד"ר אבינועם רבינוביץ חוקר הטמנת פחמן דו-חמצני במאגרים תת קרקעיים עמוקים. 

  • תגיות:

החוקר.ת מאחורי המחקר

מחקר חדש של ד"ר אבינועם רבינוביץ, מבית הספר להנדסה מכנית בפקולטה להנדסה אוניברסיטת תל אביב חוקר הטמנת פחמן דו-חמצני במאגרים תת קרקעיים עמוקים במטרה לבסס שיטה להפחתה מאסיבית של פליטת גזי חממה.

 

נזקי שינוי האקלים

רבות מדובר על ההתחממות הגלובלית והשפעותיה. מידי שנה מתפרסמים נתונים על ידי הפאנל הבין-ממשלתי לשינוי האקלים המראים שהטמפרטורה הממוצעת העולמית עולה כ-0.8 מעלות מאז התפתחות התעשייה וצפויה להמשיך לעלות (בעשורים הקרובים תגיע ל-1.5 מעלות מעל זאת שלפני התיעוש).

 

תופעות מדאיגות הנלוות לעליית הטמפרטורה הן המסת קרחונים, עליית מפלס האוקיינוסים, בצורות, גלי חום, הצפות, שריפות ענק ועוד. ההשפעה האנושית על ההתחממות הגלובלית היא ככל הנראה קריטית! 

כמות הפחמן הדו-חמצני (CO2) המצוי באטמוספירה עלתה באופן חד בעשורים האחרונים והיא כמעט פי 2 מהממוצע במאות אלפי שנים האחרונות, וזאת כתוצאה משריפת דלקים פוסיליים (הדלק הפוסילי כולל שלושה סוגי חומרים: פחם, נפט וגז-טבעי). יש הטוענים שהמשך הקיום האנושי תלוי ביכולת שלנו להפחית את ההתחממות הגלובלית, ובפרט הפחתת פליטת הפחמן הדו-חמצני.

 

מטמינים את פליטת הפחמן הדו-חמצני עמוק באדמה

אחד הפתרונות שיכולים להוביל להפחתה מאסיבית של פליטת הפחמן הדו-חמצני הוא הטמנתו במאגרים תת קרקעיים עמוקים כגון אקוויפרים מלוחים שאינם בשימוש. התהליך מורכב משלושה שלבים: ראשית, פחמן דו-חמצני  נאסף מהאטמוספירה או ממקורות כגון תחנות כוח ומפעלים. שנית, יש צורך בשינוע של הפחמן הדו-חמצני אל נקודות המתאימות להחדרה. לבסוף, הפחמן הדו-חמצני  מוחדר למאגרים תת קרקעיים דרך קידוחים במטרה לאגור אותו למשך אלפי שנים. הטכנולוגיה הזאת יושמה במספר פרוייקטי אב-טיפוס ואף באופן מסחרי בפרוייקטים בודדים, המפורסם שבהם נמצא בשדה הגז סלייפנר שבנרווגיה.

כלוא באדמה

מטרת המחקר היא להבין את התהליכים שיעבור הפחמן הדו-חמצני  בעת שישהה במשך אלפי שנים יחד עם מים מלוחים באקוויפר שבעומק האדמה. הכוונה היא לוודא שהפחמן הדו-חמצני  אכן ישאר כלוא ולא יחלחל חזרה למעלה (ה- CO2  קל יותר מהמים!) ויגיע לאטמוספירה דרך סדקים בסלע התת קרקעי. כמו כן חשוב להבין מה הלחצים שיתווספו למאגר על מנת לבצע את ההחדרה באופן מבוקר כדי שלא יהיה סידוק ושבירה של הסלע. המחקר נעשה באמצעות מודלים תיאורתיים ונומריים, הכוללים סימולציה של זרימה במאגרים או הדמיה של דגימות סלע הנלקחות מהמאגר, דבר המאפשר הבנה מעמיקה של התהליכים הפיסיקליים.

 

פרסום מאמר

המאמר של ד"ר רבינוביץ פורסם במגזין Journal of Petroleum Science and Engineering. מעבר למאמר

בהנדסה ביו-רפואית מפתחים שיטות הנדסיות ומיישמים שיטות קיימות במחקר ביולוגי ורפואי. חלק מהמחקר הוא מחקר בסיסי שמטרתו לפתח הבנה טובה יותר של מערכות ביולוגיות. חלקו האחר של המחקר הוא יישומי שמטרתו לקדם ולשפר את הטיפול הרפואי...

30 ינואר 2019
קצת עלינו

תחום מדעי המידע (Data Science) ובפרט טכנולוגיות למידת מכונה (Machine Learning) ועיבודן בנתוני עתק (Big data) הפכו למרכזיים בתעשייה ובמחקר. למידת נתוני עתק משמשת בכל רגע בפרסום, בניתוח פסיכולוגי של פרטים בתעשיה ובמחקר, במחקר סוציולוגי, ביישומים בכלכלה, ספורט, תחבורה ועוד.

 

גם בתחום הביו-רפואי, למידת נתוני עתק פיזיולוגיים ורפואיים מסנסורים ואמצעי דימות שונים משנה את המחקר והתעשייה. 

 

במחלקה להנדסה ביו-רפואית באוניברסיטת תל אביב מעמיקים חברי הסגל ותלמידי המחקר שלהם בתחומי Data Science ולמידת מכונה. "לשם המחשה: רק בשנתיים האחרונות יצאו משורות המחלקה להנדסה ביו-רפואית 4 חברות סטרט-אפ כגון:LifegraphQart medical.OsteoSeeSynvaccine המומנות בתחומים שונים מאופטיקה ועד ביואינפורמטיקה. כולן כוללות גם מרכיב של שימוש בלמידת מכונה של נתוני עתק" כך מסביר פרופ' אורי נבו, ראש המחלקה להנדסה ביו-רפואית.

 

כדי להתמודד עם צורך בהכשרה בתחום זה עיבתה המחלקה בשנה האחרונה את מגוון קורסי הבחירה שהיא מציעה בתחום עבור תלמידי שנים ג' ו- ד' בהנדסה ביו-רפואית. הקורסים החדשים יאפשרו למידת הבסיס המתמטי והאלגוריתמי של שיטות אלה ושימושן ביישומים רפואיים שונים: עיבוד תמונה, ביואינפורמטיקה, חקר מוח, למידת מידע ממאגרים רפואיים ועיבוד של אותות פיזיולוגיים כגון אותות לב. 

עמודים

אוניברסיטת תל אביב עושה כל מאמץ לכבד זכויות יוצרים. אם בבעלותך זכויות יוצרים בתכנים שנמצאים פה ו/או השימוש שנעשה בתכנים אלה לדעתך מפר זכויות
שנעשה בתכנים אלה לדעתך מפר זכויות נא לפנות בהקדם לכתובת שכאן >>