"חוקרים פרטיים": מחשמל סטטי למניעת זיהומים

פרופ' מיטל רכס(צילום: יואב דודקביץ')

כל אחד מאיתנו חווה את התחושה הלא נעימה כאשר "מתחשמלים" כתוצאה מ"חשמל סטטי". מהו בכלל חשמל סטטי ומדוע הוא קיים? זוהי שאלה מאוד מורכבת שתמיד עניינה אותי ועליה יש ויכוח בעולם המדעי.

חשיבות הנושא והמוטיבציה לחקור חשמל סטטי נובעת מכך שהתופעה גורמת לנזקים עצומים הן ברכוש והן בנפש. חשמל סטטי גורם לשריפות ענק במפעלים ולדלקות בתחנות דלק.

"חוקרים פרטיים " - לכל הכתבות הקודמות

חשבתי שיהיה מעניין להשתמש בתופעה הזו לתועלתנו, למשל לנצל את האינטראקציות החשמליות כדי ליצור חומרים מסודרים באופן ספונטני. לתהליך קוראים הרכבה עצמית (self-assembly) והוא מתרחש בכל סקלה.

בתהליך זה אטומים, מולקולות ואוביקטים שונים מתחברים זה לזה ללא התערבות חיצונית ויוצרים מבנה מסודר. התהליך הזה מתרחש בטבע ומוביל ליצירת מגוון גדול של חומרים. למשל יצירת קורי עכביש מחלבון המשי או יצירת תאים ורקמות בגוף האדם.

באנלוגיה לעולם שלנו, דמיינו שהייתם קונים ארון באיקאה וחלקי הארון היו מתחברים באופן ספונטני ללא התערבות מצידכם.

מאז שנכנסתי לעולם המדע, התהליך הזה סקרן אותי ובחרתי לחקור את הנושא גם כדי להבין כיצד נוצרים חומרים בטבע אבל גם כדי ליצור חומרים חדשים ומיוחדים במעבדה.

בקבוצת המחקר שלי אנו מנצלים את תהליך ההרכבה העצמית בין מולקולות ליצור חומרים חכמים ננומטרים בהשראת הטבע. המולקולות הן אבני הבניין שלנו והן מתחברות זו לזו באופן ספונטני ליצירת מבנה מסודר. אנו משתמשים בפפטידים, מולקולות המורכבות מחומצות אמינו, המרכיב העיקרי של חלבונים בגופנו.

הפפטידים יכולים "לדבר" זה עם זה וליצור מבנה מסודר למשל מבנה של צינור, קפסולה או ציפוי. היתרון בפפטידים הוא שהם אינם רעילים וקלים לייצור.

ומה הקשר לזיהומים בבתי חולים? זיהומים אילו נגרמים על ידי חיידקים. החיידקים נצמדים למשטחים שונים בבתי חולים ויוצרים מעין רשת חברתית הקרויה ביופילם המאפשרת להם להיות עמידים לתרופות אנטיביוטיות שונות.

כשהקמתי את המעבדה שלי באוניברסיטה העברית, רציתי למצוא פתרון לבעיה זו ולכן תכננתי ציפוי אשר נוצר בתהליך של הרכבה עצמית מפפטידים ומונע את הצמדות החיידקים למשטח. הציפוי נוצר על כל משטח ואנו מקווה שימנע לא רק זיהומים בבתי חולים, אלא גם זיהומים במקומות אחרים למשל בשתלים רפואיים, במתקני התפלת מים, במפעלי מזון ובחקלאות.

פרופ' מיטל רכס, המכון לכימיה והמרכז לננומדע וננוטכנולוגיה, האוניברסיטה העברית בירושלים.

http://chem.ch.huji.ac.il/~mreches/

חוקרים פרטיים הוא מדור שבועי בערוץ המדע של ynet, שבו מסבירים חוקרים מדוע החליטו לעסוק בתחום המחקר שלהם. המדור נעשה בסיוע "האקדמיה הצעירה הישראלית ".