ננו חומרים, חברי המרכז

שם תחומי מחקר
פרופ' ירדן אופטובסקי
972-3-5318330
אתר אינטרנט

תפקוד תקין של מערכות ביולוגיות הוא פועל יוצא מהמבנה של היחידות המרכיבות אותן. דיפרקציה בקרני רנטגן של גבישים (X-ray crystallography) היא השיטה רבת העצמה והנפוצה ביותר לקביעת מבנים ברמת הפרדה אטומית של מולקולות גדולות (מקרומולקולות) ומשמשת להבנת המורכבות המולקולארית של יצורים חיים. באופן דומה, השיטה משמשת להקניית ידע מבני מפורט על האתרים הפעילים של אנזימים. באתרים אלו מתרחשים באופן רגיל מגוון תהליכים הנחוצים לתפקוד התקין של התא; אך במצבי מחלה, כשהאיזון התאי מופר, עשוי להיות יתרון בחסימת אתרים אלו על ידי מעכב ספציפי (תרופה) וזאת על מנת לרסן את המחלה. המידע המתקבל מקריסטלוגרפיה בקרני X מספק תאור אטומי של אותם אתרים פעילים בצורה מדויקת ואמינה הנחוץ לתכנון מושכל של תרופות ברמת התאמה ויעילות מרביים. בשנים האחרונות אנו עדים לנסיקה בשימוש בשיטה זו לגילוי ותכנון תרופות חדשות על ידי תעשיית התרופות ומכוני מחקר אקדמיים. כיום ריסטלוגרפיה בקרני X היא שיטה מובילה בתכנון תרופות חדשות עבור מחלות כלי דם, כליות, הפרעות נוירולוגיות, טרשת נפוצה,  אלצהיימר, פרקינסון וסרטן.

עם זאת, ההכרה כי אפילו תהליכים ביולוגיים פשוטים כרוכים בפעילות מתוזמנת של קומפלקסים מקרומולקולריים המצויים בארגון מבני דינמי מצביעה על הקושי הרב הטמון בשימוש בקריסטלוגרפיה בקרני X כשיטה יחידה לתפיסת תמונה רחבה של מנגנונים מולקולאריים. קושי זה נגרם ממספר סיבות הנוגעות, בין השאר, לכמות הגדולה ולדרגת ההומוגניות הגבוהה הנדרשת בדגימות המשמשות לקריסטלוגרפיה. מיקרוסקופ האלקטרונים החודר
(transmission electron microscopy) משמש כשיטה משלימה יעילה ביותר בהבנת המבנה המרחבי של מערכים מולקולאריים גדולים תוך כדי מתן ייצוג להטרוגניות של הדגימה המצויה במצב טבעי יותר.

מטרתה ארוכת הטווח של מעבדתנו היא הבנת הדרך שבה חלבונים מתכנסים לכדי יחידות פעילות, ועל בסיס הבנה זו לתכנן תרופות חדשות למאבק במחלות ניווניות של מערכת העצבים, מחלות זיהומיות וסרטן. לשם כך אנו משתמשים במגוון שיטות הכוללות דיפרקציה בקרני X, מיקרוסקופ אלקטרונים חודר, ביואינפורמטיקה, ביוכימיה ועוד.

Human Cytomegalovirus Infection

אפיק מחקרי אחד במעבדתנו נוגע להבנה מבנית ותפקודית של הדרך שבה הנגיף HCMV - Human Cytomegalovirus מדביק תאים מאכסנים. כיום ידוע כי HCMV עושה שימוש במספר קולטנים תאיים על מנת להיצמד לתא המאכסן ולהדביקו ע"י אינטראקציה עם חלבוני מעטפת ויראליים. הבנה מבנית ותפקודית של הדרך שבה HCMV מפעיל את הקולטנים התאיים תשמש לתכנון מעכבים ספציפיים לאינטראקציות אלו ולהציע דרך טיפול חדשה במחלות הנגרמות על ידי HCMV כדוגמת זו הגוררת פגיעה מוחית והתפתחותית ביילודים (HCMV הוא הגורם העיקרי לפגיעות מעין אלו) ונותרת ללא מענה תרופתי כיום.

Axonal Guidance 

במהלך תקין של התפתחות מערכת העצבים, מערך מיוחד של אותות וקולטנים עצביים מכוון שלוחות אקסוניות אל אזור המטרה שלהם באמצעות דחייה או משיכה של קצות האקסונים הגדלים. פעילות מולקולרית זו נקראת "הכוונת אקסונים" (axonal guidance) והבנת תהליכים אלו ברמתם המולקולארית היא תחום עניין נוסף במעבדתנו. תוך שימוש בדיפרקציה של קרני X ו single-particle electron microscopy אנו מאפיינים את האירועים הראשוניים בהפעלת קולטנים אלו המובילים לארגון שלד התא והכוונת האקסון לפי סוג האות הנקלט.

ד"ר אסף אלבו
972-3-738-4713
אתר אינטרנט

הנדסה קוונטית, התקנים קוונטיים

התקנים תרמו-פוטוניים

חומרים והתקנים אופטואלקטרוניים חדישים

תובלת מטען בננו-מבנים

התקני מוליכים למחצה מבוססי צמתים מעורבים

לייזרי קסקדה קוונטיים לתחום הטרהר

פרופ' ליאור אלבז
972-3-738-4252
אתר אינטרנט
  1. Electrochemistry.
  2. Bio-inspired electrochemistry
  3. Alternative energy technologies (fuel cells, batteries and photovoltaics).
  4. Organometallic compounds.
  5. Conductive polymers.
  6. Porphyrins and transition metal complexes.
  7. Ceramic materials.
  8. Semiconductors.
  9. Carbon supports for alternative energy applications (electrodes, electron acceptors).
פרופ' אהרון גדנקן
972-3-531-8315
אתר אינטרנט

שיטות להכנת חומרים ננומטריים בשיטות הלל: 

סונוכימיה, סונואלקטרוכימיה, שימוש בקרינת מיקרוגל, ושיטה הקרויה רפט שבה הופכים חלק מצוי במעבדות כימיות לאוטוקלב.

אנו עוסקים במגוון שימושים בחומרים שהכנו.

פרופ' משה דויטש
972-3-531-8476
אתר אינטרנט
  • מבנה פנים של נוזלים, וחומר מעובה רך וקשה 
  • טכניקות קרינת-X לבדיקות אל-הרס בתעשיה ורפואה

 

 

פרופ' שמריהו הוז
972-3-531-8318
אתר אינטרנט

כמיה אורגנית פיזיקלית וננוטכנולוגיה

נושאי המחקר במעבדה כוללים:

  • תגובות של סמריום יודיד
  • ננוטכנולוגיה חישובית
  • אפקטים של שדות חשמליים
פרופ' דוד זיתון
972-3-738-4513
אתר אינטרנט

מטרת המעבדה היא לפתח התקנים ננומריים מתכתיים ומגנטיים בשביל בטריות,תאי דלק,חיישנים ואפליקציות ביו-רפואיות.המעבדה פועלת לשילוב הרכיבים הננומטריות הנ"ל על סיליקון-אחד מהחומרים הידועים אך עדיין מבטיחים להמרת אנרגיה (תאים סולרים),ואכסון אנרגיה(בטריות ליתיום).המעבדה של ד"ר דוד זיתון מפתחת דרך אלטרנטיבית לייצור שכבות דקות בעזרת שימוש בשיטות ציפוי כימיות רטובות.שתי הדרכים ראשיות נבדקות;האחת -סינתיזה של ננו-ספרות וננו-חוטים ומרחיתם על מצע בטכניקות ציפוי רטובות,והשנייה-ציפוי של המגיבים המולקולריים למצע, וביצוע תגובה על פני המשטח.המעבדה מסנתיזת קומפלקסים אורגנו-מתכתיים ריאקטיביים וחוקרת את התרמוליזה, פרוליזה וחיזור שלהם. ד"ר זיתון מביא הישג מרכזי בעזרת שימוש במגיבים אורגנו-מתכתיים  אשר תוכננו כך שיוכלו להתפרק לתת ציפויי מתכתי גם בטמפרטורת החדר.הגישה הזאת מאפשרת סינתיזה ישירות על המצע המבוקש (מתכתי,פלסטי וכו') בעזרת שיטות ציפויי סטנדרטיים ו/או בעזרת המילה האחרונה בציוד המחקרי דוגמת ה- Atomic Layer Deposition.

ייצור התקנים ננומטריות בשיטת Bottom-up:

  1. ננוחומרים
  2. מגנטיות
  3. אחסון אנרגייה
פרופ' דוד כהאן
972-3-531-7876
אתר אינטרנט
ד"ר אליהו כהן
972-3-738-4268
אתר אינטרנט

מדע וטכנולוגיה קוונטיים

נושאים:

  • אינפורמציה וחישוב קוונטיים,
  • סימולציות מבוססות על הילוך קוונטי,
  • מטרולוגיה ומדידות קוונטיות,
  • אופטיקה קוונטית,
  • תורת שדות קוונטית,
  • שאלות יסוד

ננו-פוטוניקה וננו-חומרים ככלים למימוש סימולציות קוונטיות, מטרולוגיה קוונטית, דימות וסופר-רזולוציה קוונטיות

ד"ר תומר לוי
972-3-738-4631
אתר אינטרנט

ננופוטוניקה וננו-אופטיקה,

אינטראקציה של אור עם חומר,

מטה-חומריים אופטיים,

חומריים דו-ממדיים

פרופ' ג'אן-פאול ללוש
972-3-531-8324
אתר אינטרנט
פרופ' דן תומס מאיור
972-3-531-7392
אתר אינטרנט
פרופ' יצחק מסתאי
972-3-531-7681
אתר אינטרנט
פרופ' שלמה מרגל
972-3-531-8861
אתר אינטרנט

1. ננו\מקרו-חלקיקים פונקציונלים לשימושים רפואיים.

2. פולימרים וביופולימרים.

3. חומרים מגנטים.

ד"ר דורון נווה
972-3-531-4657
אתר אינטרנט
פרופ' חיים סוקניק
972-3-531-8072
אתר אינטרנט
 
  • שכבות חד-מולקולריות אורגניות לעיגון זרזים
  • הדבקת משטחים לפוטוניקה למיקרואלקטרוניקה
  • שכבות דקות של תחמוצות לשליטה על התכונות הכימיות והפיזיקליות של  ממשקים.
  • הנדסת ממשקים אורגניים לבדיקת מעברי אלקטרונים
  • שליטה על ממשקים ביוחומריים
פרופ' עדי סלומון
972-3-738-4235
אתר אינטרנט

 אינטרקציה בין אור ומולקולות במימד הננומטרי.

פרופ' אלי סלוצקין
972-3-738-4506
אתר אינטרנט
  • מחקר ניסויי בתחום חומר מעובה רך.
  • מעברי פאזה והתנהגות קבוצתית במערכות קולואידים, חלקיקי-מיקרו בתוך נוזל, באמצעות מיקרוסקופיה קונפוקאלית תלת-ממדית וטכניקות פיזור של אור נראה.
  • חקר המבנה של מוצקים לא-גבישיים.
  • חקר מבנה פני הנוזלים בקולואידים ובמערכות מולקולריות.
פרופ' יצחק רבין
972-3-531-8857
אתר אינטרנט

ביופיסיקה ופיסיקה של חומר מעובה רך: אלסטיות וטופולוגיה של דנ"א, אינטראקציה בין דנ"א לחלבונים, תעלות ננומטריות של חלבונים, תעלות גרעיניות בתאים, מבנה ודינמיקה של כרומטין.

ד"ר חגי שפייזמן
972-3-738-4255
אתר אינטרנט