Skip to main content

שמות הזוכים בתחרות מדענים צעירים בישראל - 2003

פרס הבוגרים בתחרות האיחוד האירופאי בבודפשט לעופר קפוטא, מקסים אייזשטד ושלומי פרוכטר מבית הספר התיכון להנדסאים, אוניברסיטת תל אביב
עבודתם בנושא מנוע גרפי תלת מימדי מתקדם- The Claw Engine זכתה בפרס הבוגרים בתחרות מדענים צעירים שלהאיחוד האירופאי שנערכה בבודפשט.

מקום שני בתחרות ISEF של אינטל העולמית לרון נוימן
עבודתו של רון נוימן מתיכון אוהל שם בנושא חיישנים מיקרוביאליים זרחניים לניטור רעילות אקוטית במים זכתה במקום השני בקטגורית איכות הסביבה בתחרות ISEF של אינטל העולמית שנערכה בקליבלנד, אוהיו בארה"ב. בנוסף זכתה העבודה גם בציון לשבח מטעם נאס"א.

מקום ראשון


מנוע גרפי תלת מימדי מתקדם - The Claw Engine

עופר קפוטא   מקס אייזשטד   שלומי פרוכטר
שם המתחרה: עופר קפוטא, מקס אייזשטד ושלומי פרוכטר
שם ביה"ס: בית הספר התיכון להנדסאים, אוניברסיטת תל אביב
שם המנחה: עדי לק

תחום הגרפיקה התלת מימדית משפיע על חיינו במגוון תחומים. מהדמיות רפואיות של גוף האדם, דרך סימולציות צבאיות של תעופה וכלי רכב וכלה בתעשיית משחקי המחשב והבידור. תחום זה עוסק למעשה בכל הנוגע להצגת עצמים תלת מימדיים על המסך הדו מימדי. בשנים האחרונות חלה התפתחות משמעותית בתחום, ואפשרויות חדשות רבות נחשפו.
מטרת הפרוייקט הייתה לחקור את מעשיותן של הטכנולוגיות החדשות הללו על ידי פיתוח "מנוע גרפי" (תוכנה גרפית המיועדת להצגת עולמות תלת מימדיים אינטראקטיביים) אשר יממשן. כתוצאה מהמחקר הגענו למסקנה שהשימוש בטכנולוגיות אלו מעשי, ואכן כבר היום אנו רואים אותן חודרות לשוק המסחרי.

מקום שני


פיתוח ביוסנסור אלקטרוכימי לקביעת ריכוז חיידקי E. coli במים



שם המתחרה: אלעד גילאון
שם ביה"ס: מכללת עמל ב' פ"ת
שם המנחה: פרופ' יהודית רשפון, ד"ר בת-שבע כהן

ביוסנסור, חיישן ביולוגי, הוא מכשיר המשמש לזיהוי של חומר בתמיסה. הביוסנסור מורכב משני חלקים: מרכיב ביולוגי, אשר מזהה את החומר, ומתמר אשר מתרגם את הזיהוי הביולוגי לאות. המתמר במערכת שלנו היא אלקטרודה הממירה את הזהוי הביולוגי לאות חשמלי, והמרכיב הביולוגי הוא פאג'מיד. פאג'מיד הוא פלסמיד (קטע DNA מעגלי קצר) ארוז בתוך מעטפת של בקטריופאג' (וירוס התוקף חיידקים). הפאג'מיד מכיל גן האחראי לייצור אנזים, שאת פעילותו אנו מודדים.
בעבודה זו פיתחנו שיטה לקביעה מהירה של ריכוז חיידקי E. coli במים.
השיטות המקובלות כיום לזיהוי חיידקים אורכות 24-72 שעות, אך השיטה שלנו אורכת רק 6 שעות. זיהוי מהיר של חיידקי E. coli מסייע בגילוי מיידי של זיהום מי שתייה ע"י שפכים, ומתן טיפול יעיל למחלות הנובעות מזיהום בחיידק זה.
עבודה זו היא מערכת מודל, שבשינוי קל תתאים לזיהוי כל חיידק.

חיישנים מיקרוביאלים זרחניים לניטור רעילות אקוטית במים


שם המתחרה: רון נוימן
שם ביה"ס: אוהל שם, רמת גן
שם המנחה: פרופ' שמשון בלקין

במחקר זה ניסיתי למצוא פרומוטורים של החיידק E. coli המגיבים לרעלנים ידועים, על מנת לבדוק אפשרות פיתוחם לשימוש כחיישנים מיקרוביאליים לגילויי רעילות מים. חיישנים אלו ישולבו ב- BioChip לגילוי רעילות אקוטית במים. למטרה זו נסרקה ספריה בת 93 פרומוטורים הקשורים לגן המדווח GFP ונבחנה לתגובה ל-3 רעלים: Nalidixic Acid, Methomyl, Paraquat. לכל שלושת החומרים הייתה תגובה, ולכל אחד מהם אותר לפחות פרומוטור אחד להמשך העבודה. ברם, רק פרומוטור אחד ,שנבחר לרעל NA (recA), הציג תגובות חזקות והדירות. מתוצאות ניסויי הייבוש עולה שתאי החיישנים המיקרוביאלים ניתנים, כנראה, לשימור לאחר ייבוש והקפאה. דרושה עבודה נוספת על מנת לבחור את המרכיבים המתאימים ביותר, לאפיין את אופי תגובותיהם ולקבוע את תנאי שימורם.

מקום שלישי


תכנון מערכת ניסוי לחקר הזהירה התרמית
איליה אושרוב  רומן קרסנוביד  ודים ציון
שמות המתחרים: איליה אושרוב; רומן קרסנוביד; ודים ציון
שם ביה"ס: מקיף ה' באר שבע
שם המנחה: ד"ר לאוניד אוסטר; שלמה בידרמן

זהירה תרמית במוצקים הינה תופעה פיסיקלית המאופיינת על-ידי פליטת אור, בעיקר בתחום הנראה, כאשר מוצקים אלו מחוממים, לאחר שנחשפו למקור של קרינה מיננת. עבודתנו עוסקת בחקר תופעה זו.
בשנות ה-50 הקהילה המדעית הבינה כי תופעת הזהירה התרמית מסוגלת לשמש כלי מחקר שימושי בתחומים רבים המשרתים את החברה מידי יום. להלן מספר דוגמאות לשימושים העיקריים בתופעה: מדידת מנות קרינה, חישוב גילם של ממצאים ארכיאולוגים, גיאולוגיה ורפואה. מחקר מעמיק של התופעה יתרום להתפתחות תחומים רבים.
במהלך עבודתנו תכננו והרכבנו מערכת ניסוי מתקדמת שתאפשר חקר יעיל של התופעה.

שימוש בווירוס ה-GVA המהונדס כווקטור ויראלי לביטוי גנים זרים בצמחים

שם המתחרה: איילת עבוש
שם ביה"ס: "גימנסיה ריאלית" ראשון לציון
שם המנחה: ד"ר מוניר מוואסי

וירוס ה-GVA מעורב, כנראה, במחלת ניקרון העצה בגפן (.(stem pitting חוקרים הנדסו גנטית את הגנום של וירוס ה-GVA כווקטור ויראלי (וירוס מהונדס לתוכו מושתל גן זר המתבטא בפונדקאי המדביק). לווקטור הוויראלי GVA הוחדרו הגן המדווח GUS והגן הזר CTV-CP (גן חלבון המעטפת של וירוס הטריסטזה של ההדר).
בעבודה זו נבדקה יעילותו של וקטור ה-GVA המהונדס לביטוי גנים זרים. מתוצאות העבודה ניתן להסיק כי וקטור ה-GVA הנו בעל יכולת להדביק צמחים, לנוע בין תאים ולהגיע למרחקים ארוכים בתוך הצמח המודבק בדומה לווירוס ה-GVA הטבעי המקורי. המסקנה העיקרית היא כי נגיף ה-GVA הבנוי כווקטור הנו בעל פוטנציאל לשמש כלי ביוטכנולוגי לביטוי גנים זרים בצמחים.


אשליית שינוי זווית ואפקטים של הקשר בתפיסה ראייתית


שם המתחרה: גרישה ספקטור
שם ביה"ס: התיכון למדעים ואומנויות בירושלים
שם המנחה: אורן שריקי

העבודה עוסקת באשליית שינוי זווית, אשר בה קו בזווית מסוימת נתפס ע"י הצופה כבעל זווית שונה בגלל גורמי רקע. עבודתנו מתמקדת בחקר האשליה בצורה כמותית ואיכותית. הניסויים מבוצעים באמצעות מחשב. על מסך המחשב מוצג גירוי המורכב משני קווי מטרה מקבילים או כמעט מקבילים וקווי רקע מוטים. הנבדקים בניסוי צריכים לקבוע האם לדעתם הקווים מקבילים או לא. ע"י שינוי הזוויות של קווי המטרה וקווי הרקע ניתן למפות את האשליה ולקבוע מהי "הסטייה הנתפסת ממקבילות" כתלות בזווית הרקע. ערכנו ניסויים בשני תנאים עיקריים: באחד, מוצגות התמונות כאשר קווי המטרה נמצאים בקונטרסט גבוה, ובשני, לקווי המטרה קונטרסט נמוך (למעשה 0). לקווי הרקע היה קונטרסט גבוה בשני הניסויים. לאחר ניתוח התוצאות מצאנו כי כאשר הקונטרסט של קווי המטרה הוא 0, האפקט של שינוי הזווית מתהפך על תחום רחב של זוויות של קווי הרקע. תוצאות חדשות אלו מציבות אילוצים משמעותיים על מודלים תיאורטיים של עיבוד מידע בקורטקס הראיתי.

צל"שים


השפעות הדדיות בין הלימפוציטים והמונוציטים במהלך גירוי אנטיגני



שם המתחרה: רשא אחמד עתאמנה
שם ביה"ס: בי"ס תיכון למדע וטכנולוגיה, באקה אל גרביה
שם המנחה: פרופ' יונה קיסרי

בעבודתי בדקתי אם יש השפעות הדדיות בין תאים לימפוציטים ומקרופאגים. המחקר התמקד בבדיקה: האם מונוציטים/מקרופאגים דרושים לצורך ההתרבות של תאים לימפוציטים לאחר גירוי אנטיגני?
מהסקר הספרותי שערכתי במהלך עבודתי התברר שהלימפוציטים ובייחוד תאי Th מופעלים על ידי המקרופאגים הן באמצעות התקשרות בין הקולטנים והמולקולות שמבטאים על פניהם והן באמצעות הפרשת חומרים כימיים הנקראים ציטוקינים שמגרים את הלימפוציטים להתרבות.
בחלק המעשי של העבודה, התקבלו תוצאות התומכות בטענה שהמונוציטים דרושים להתרבות הלימפוציטים. כשהודגרו הלימפוציטים בהעדרם של המונוציטים ובנוכחות חמרים דמויי אנטיגן, מספרם כמעט ולא עלה בתרבית, בעת שהדגרתם בנוכחות המונוציטים גרמה לעלייה במספרם, דבר המעיד על התרבותם.


האם קיים קשר בין מערכת העצבים לבין מערכת כלי הדם?

שם המתחרה: טל קסלר
שם ביה"ס: תיכון ליאו- באק חיפה
שם המנחה: ד"ר נגה גוטמן רביב, פרופסור גרא נויפלד

התהליך בו נוצרים כלי דם חדשים מתוך מערכת קיימת של כלי דם קרוי אנגיוגנזה (angiogenesis), והוא מתרחש במהלך ההתפתחות העוברית. בבוגר מתרחש תהליך זה באיחוי פצעים והתחדשות רקמות, וכן במספר תהליכים פתולוגיים כגון התפתחות גידולים סרטניים. את התהליך מבקרים חלבונים רבים, ביניהם חלבון ה VEGF (vascular endothelial growth factor). חלבון זה נקשר לקולטנים שעל-פני תאי כלי הדם, וכך מתרחש בתא רצף של תהליכים כימיים המביאים לצמיחה של כלי הדם. לאחרונה נמצא כי אחד הקולטנים אליו נקשר ה VEGF הוא נוירופילין.
ממחקרים קודמים ידוע כי הנוירופילין הוא קולטן לסמפורין - חלבון המסייע בהכוונת אקסונים (שלוחות של תאי עצב). העובדה כי הנוירופילינים המשמשים כקולטני סמפורינים, נמצאים גם על-פני תאי האנדותל, מעלה את האפשרות לפיה תפקיד הסמפורינים אינו מוגבל לבקרת התפתחות מערכת העצבים, וייתכן כי הם ממלאים גם תפקיד חשוב כבקרים של צמיחת כלי דם. ידע על בקרת צמיחת כלי דם יכול ללמד כיצד לעצור גדילה זו סביב גידולים סרטניים, או כיצד לעודד צמיחה זו סביב כלי דם חסומים. כדי לענות על שאלה זאת בדקתי את מקום וכמות הביטוי של הסמפורינים במערכת ההתפתחות העוברית המוקדמת של העוף בעזרת שיטה המכונה "Whole Mount in Situ Hybridization". שיטה זו משלבת טכניקות מתקדמות של ביולוגיה מולקולרית וביולוגיה התפתחותית.
מהתוצאות נראה בין השאר ביטוי חזק של סמפורינים בתאים מהם מתפתחים כלי דם, וכן בעורק מוקדם ומרכזי של הלב. תוצאות אלו מרמזות על תפקידם האפשרי של הסמפורינים בהתפתחות כלי הדם.


השפעת הלחץ האטמוספירי על קרינה קוסמית.

שם המתחרה: מחאמיד עאמר
שם ביה"ס: מרכז לחינוך מדעי - אום אל פחם
שם המנחה: מר אבו סאמח, ד"ר לב בוסטילנק.

סערת שמש חזקה הפוגעת ישירות בארץ עלולה להוציא מכלל שימוש את הלוויינים המשייטים בחלל סביבו ולהשאיר אותנו ללא טלפון, טלוויזיה וכו'. זהו מטח פרוטונים ואטומים מחוסרי אלקטרונים עתירי אנרגיה הפוקדים את הארץ מכל הכיוונים ובכל רגע. מקורם בסופרנובות וכוכבי נויטרונים מקצה הגלקסיה. הם רוכשים את האנרגיה העצומה שלהם על ידי מנגנוני האצה כמו גלי הלם. רוח השמש היא אחת ממרכיבי הקרינה הקוסמית. בכניסת החלקיקים לאטמוספירה, הם מושפעים גם מהשדה המגנטי וכך נוצרות תופעות רבות כמו הזוהר הצפוני והדרומי, קרינת צ'רנקוב, חומרים רדיואקטיביים, וחלקיקים כמו אלקטרונים כבדים ששוטפים את פני האדמה.
חקירת קרינה קוסמת היא מסועפת ורחבת היקף.
מחקרי מתמקד בהערכת הקרינה הקוסמית בקו רוחב מסוים ודן בקשר בין מסה אווירית לבין שטף הנויטרונים. המחקר עוקב אחר השינויים בקרינה הקוסמית מחוץ לאטמוספירה, ומראה שרוח השמש מסיטה את הקרינה הקוסמית מכיוונה.

שימוש בצמחי מרפא להעלאת סף ההשפעה העצבית המרכזית של אלכוהול ומניעת שכרות



שם המתחרה: אינאס אבו סויד
שם ביה"ס: תיכון כפר כנא \ מרכז "אלמיסם" למחקר והדרכה - אגודת הגליל
שם המנחה: ד"ר עומר סעיד, סמיר חמודה

שימוש בצמחים למניעת שכרות היה מוכר בתרבויות קדומות ובראשן בתרבות הערבית-אסלאמית. הספרות הערבית הקלאסית קבעה מספר צמחים כיעילים למניעת שכרות: ביניהם חסה וכרוב.
בעבודתי בדקתי את הטענה הנ"ל כאשר המודל ששמש אותי היה עכברים בוגרים. מזרעי הצמחים הוכנו מיצויים אלכוהוליים שנתנו לעכברים בזונדה לפני הזרקת האלכוהול. הבדיקה שנערכה התבססה על מבחן התנהגותי ("תזוזה על הטבעת"). התוצאות הראו כי תמציות החסה והכרוב אכן מועילות בחסימת השפעת האלכוהול על העכברים.

כיצד לשפר את דרכי התקשורת בין הילד האוטיסט וסביבתו?

   

שם המתחרה: אושרת דוד, מירב איציק, גילת רוזנבאום
שם ביה"ס: בית ספר יגאל אלון, ראשון לציון
שם המנחה: ד"ר אביבה בריינר, אופירה רג'ואן, איתמר אוסטרייכר, לאה שהרבני-קפלן

"אוטיזם עבורנו הוא כמו להיות חלק מתרבות שונה. אתה לא מכיר את האדם אבל אתה יכול ללמוד לאהוב אותו בגלל מה שהוא באמת ולא בגלל מה שיש לו" (מתוך הספר "אוטיזם וליקויי תקשורת"-עדנה מישורי).
בעבודתנו ננסה לעזור לאוכלוסיית האוטיסטים וסביבתם ע"י בניית תוכנת מחשב בשפת התוכנה VISUAL BASIC שתשפר את דרכי התקשורת בין הילד האוטיסט לסביבתו ולהיפך.
התוכנה מכילה תמונות תלת ממד, שם התמונות, קובץ קול שמבטא את שם העצם וסירטונים קצרים המדגימים כיצד לבצע סדר פעולות יומיומיות כמו צחצוח שיניים, הכנת שוקו וכו'. התכנה נבדקה ע"י מספר תצפיות בקבוצת ילדים אוטיסטים בעלי רמת אוטיזם בינונית. לפי התצפיות הוסקו מסקנות ונבנתה התוכנה המתאימה ביותר.
נוצר בתאריך: 19/07/08
עודכן בתאריך: 28/08/14