הקריירה המקצועית שלי התחילה בטכניון. מכיוון שלא ידעתי מה כדאי ללמוד (הכל נראה מעניין) בחרתי במסלול הנדסת חשמל ופיזיקה, מה שנראה כשילוב טוב בין עתיד בטוח לעניין. מכיוון שנהניתי בלימודים, המשכתי לדוקטורט, תוך התמקדות באופטיקה ובעיבוד אותות. את היופי והעניין במדעי החיים גיליתי רק אחר כך, בפוסט-דוקטורט באוניברסיטת סטנפורד. שם החלטתי שהדבר המעניין ביותר עבורי הוא להשתמש בכלים הנדסיים וחישוביים כדי לעזור להבין את העולם הביולוגי טוב יותר, ובתקווה גם לסייע לבריאות האדם, ספציפית - על ידי פיתוח הדור הבא של המיקרוסקופיה.
במשך מאות שנים מיקרוסקופים תוכננו להראות חומרים, מבנים קטנטנים, יצורים זעירים ועוד, בצורה ברורה ככל הניתן לעין האנושית, כי האדם היה זה שצפה במיקרוסקופ. אבל כידוע, בעשורים האחרונים גובר השימוש במצלמות ומחשבים בכל תחומי חיינו, והיום, במקרים רבים, ה"לקוח" של המיקרוסקופ הוא בכלל מחשב.
2 צפייה בגלריה
יצירת תמונה מיקרוסקופית בסופר-רזולוציה (ימין) על ידי מיקום תלת ממדי מקודד אופטית של סרטון של מולקולות מהבהבות (שמאל). הקו הלבן אורכו 5 מיקרומטר
(צילום: באדיבות פרופ' יואב שכטמן)
כלומר האור ממושא ההתבוננות מגיע למצלמה, ואז למחשב, ובסוף (אולי) למסך שבו צופה האדם. אבל, רגע - אם המחשב הוא זה שמקבל את התמונה - מי אמר שהתמונה המגיעה למצלמה בכלל צריכה להראות נהירה לאדם? במילים אחרות - אנחנו צריכים לתכנן מיקרוסקופ שיתאים להתבוננות של מחשב, לא של אדם!
לפי ההיגיון הזה, במעבדה שלי מפתחים מערכות אופטיות שמקודדות מידע שלרוב נסתר במיקרוסקופים רגילים, למשל מוסיפות עומק לתמונה דו ממדית, או צבע לתמונה אפורה. הדבר מאפשר לנו לצלם מהר יותר, בתלת ממד, בצבעים רבים, וברזולוציה גבוהה מאוד. תמונות שמצולמות במערכת שלנו ייראו מוזר מאוד לאדם (למעשה, בלתי מובנות). רק לאחר עיבוד המחשב מתגלה המידע שהסתתר בהן.
יתרה מזו – אנחנו משתמשים בלמידת מכונה, כדי שהמחשב יתכנן את המערכות האופטיות בעצמו. כלומר, המחשב לומד איך כדאי לתכנן את המערכת האופטית בצורה היעילה ביותר, כך שהתמונות הנרכשות יכילו את המידע שמעניין אותנו.
בימים אלו אנחנו גם משתמשים בכלים שאנחנו מפתחים לצורך מחקר ביולוגי בסיסי כגון התבוננות בסידור המרחבי ובתנועה של DNA בתוך הגרעין בתאים חיים, וגם לפיתוח שיטות אבחון רגישות במיוחד המאתרות סמנים ביולוגיים כגון חלבונים מסוימים במטרה לסייע לגילוי מוקדם של מחלות שונות.
פרופ' משנה יואב שכטמן, הפקולטה להנדסה ביו-רפואית והמרכז הבין תחומי למדעי החיים וההנדסה ע"ש לורי לוקיי, טכניון – מכון טכנולוגי לישראל, חיפה.
לאתר הקבוצה של פרופ' משנה יואב שכטמן - לחצו כאן
חוקרים פרטיים הוא מדור שבועי ב-ynet, שבו מסבירים חוקרים מדוע החליטו לעסוק בתחום המחקר שלהם. המדור נערך בסיוע פרופ' ליאת קוזמא ופרופ' אבי שרודר מהאקדמיה הצעירה הישראלית.
