המעבדה למערכות ביו-פיזיקליות לקראת חומר חי סינטטי

הרכבת תאים מלאכותיים המסוגלים לשכפל עצמם ולהציג מאפיינים מהותיים של חומר חי, הוא אחד האתגרים המדעיים הגדולים בימינו.

המעבדה מפתחת אסטרטגיות ניסיוניות הדרושות להרכבת מערכות חיים מלאכותיות אוטונומיות.

כגישה כללית, אנו עושים שימוש בפלטפורמות ביוסינתטיות המבוססות על מערכות ביטוי גנים ללא תאים ובטכנולוגית שבבים על מנת לשחזר או לחקות במבחנה תכונות ספציפיות דמויות חיים ותהליכים תאיים כגון ביטוי גנים, הומאוסטזיס, תקשורת בין-תאית וסינתזה וחלוקה ממברנה, מן החלק אל השלם .(bottom-up) השליטה המרחבית שמקנים משטחים והגדלת המיימדיות המתאפשרת ע"י שימוש במערכות ביטוי גנים ללא תאים מאפשרים שליטה בפרמטרים שאינם ניתנים לשליטה בסביבה התוך תאית, הגברת התפוקה הביוכימית, וניתוח כמותי של מנגנונים ועקרונות תאיים בסיסיים.

תחומי המחקר במעבדה כוללים:

  • פיתוח "תא מלאכותי על משטח" המסוגל לשמור על רמת ביטוי גנים יציבה.
  • פיתוח פלטפורמה אופטואלקטרונית המשלבת מניפולציה של טיפות בשמן וביטוי גנים ללא תאים לבניית " biolab-on-chip" ורקמות סינתטיות דו-ממדיות.

המעבדה היא בינתחומית, בממשק בין ביופיזיקה כמותית, ביולוגיה סינתטית, ביוכימיה ומדעי שטח. העבודה הניסויית כוללת טכניקות מביולוגיה מולקולרית, מיקרוסקופיה פלואורסצנטית, מיקרופלואידיקה, מיקרופבריקציה, אופטואלקטרוניקה, ופיתוח מודלים תיאורטיים כמותיים.