תואר ראשון בהנדסת ביוטכנולוגיה

הנדסת ביוטכנולוגיה היא תחום חדשני, דינמי ומתקדם המשלב בין ביולוגיה, כימיה והנדסה ליצירת פתרונות טכנולוגיים בתחומים כמו רפואה, חקלאות, איכות הסביבה, תעשיית המזון, ביואינפורמטיקה ועוד. התכנית מעניקה ידע תיאורטי נרחב לצד הכשרה מעשית לשימוש באורגניזמים חיים ובמערכות ביולוגיות למטרות מחקר ופיתוח.

מה לומדים בתואר ראשון בהנדסת ביוטכנולוגיה?
תחומי יסוד:

• מתמטיקה ופיזיקה – הבנה של חוקים פיזיקליים רלוונטיים לביוטכנולוגיה.
• כימיה אורגנית ואי-אורגנית – הכרת תרכובות כימיות והשפעתן על מערכות ביולוגיות.
• ביולוגיה מולקולרית – חקר מבנה ותפקוד ה-DNA, RNA וחלבונים.
• ביוכימיה ומטבוליזם – הבנת תהליכים כימיים המתרחשים ביצורים חיים.

נושאים מתקדמים:

• הנדסה גנטית – שינוי ושיפור תכונות אורגניזמים למטרות שונות.
• ביוטכנולוגיה רפואית – פיתוח תרופות, חיסונים והנדסת רקמות.
• ביוטכנולוגיה סביבתית – טיהור מים, טיפול בפסולת ביולוגית ושיקום אזורים מזוהמים.
• תכנון תהליכים ביוטכנולוגיים – שימוש במערכות ביולוגיות לייצור חומרים מועילים כמו חלבונים, חיידקים מותאמים ועוד.

התנסויות מעשיות:

• עבודה במעבדות מתקדמות עם מכשור מתקדם.
• פרויקטים יישומיים בשיתוף עם תעשיית הביוטכנולוגיה.
• מחקרים בתחומים כמו הנדסת רקמות, פיתוח תוספי מזון וחיסונים.

תעשיית הפארמה והתרופות:

• פיתוח וייצור תרופות וחיסונים (חברות כמו טבע, פייזר).
• תכנון ובקרה של ניסויים קליניים.
• מחקר ופיתוח מולקולות חדשניות לטיפול רפואי.

חקלאות וביוטכנולוגיה חקלאית:

• פיתוח זנים עמידים של צמחים.
• שיפור תהליכי ייצור חקלאי באמצעות הנדסה גנטית.
• שיטות הדברה ביולוגיות להגנה על גידולים.

איכות הסביבה וטכנולוגיות ירוקות:

• טיהור מים ושפכים באמצעות מיקרואורגניזמים.
• פיתוח דלקים ביולוגיים מתחדשים.
• שיקום אזורים מזוהמים בשיטות ביוטכנולוגיות.

תעשיית המזון והתוספים:

• פיתוח מזונות פונקציונליים (כמו פרוביוטיקה).
• שיפור חיי המדף של מוצרים באמצעות הנדסה גנטית.
• מחקר וייצור של אנזימים לשיפור תהליכי ייצור במזון.

הנדסת רקמות ורפואה מותאמת אישית:

• פיתוח איברים מלאכותיים.
• התאמת תרופות על בסיס גנטי.
• יצירת רקמות ביולוגיות להשתלה.

תואר שני במדעי החיים / ביוטכנולוגיה / מדעי הרפואה

• הרחבת הידע והתמחות בתחומים מתקדמים כמו ביולוגיה חישובית, הנדסת חלבונים, ריפוי גנטי ועוד.
• קידום לקריירה מחקרית ופיתוחים מדעיים פורצי דרך.

לימודים לתארים מתקדמים בהנדסה ביורפואית

• שילוב של טכנולוגיות ביולוגיות עם הנדסה לפיתוח פתרונות רפואיים מתקדמים.

תואר שני במינהל עסקים (MBA) בהתמחות ביוטכנולוגיה

• שילוב של ניהול ויזמות בתחומי מדעי החיים והבריאות.
• אפשרות להשתלב בתפקידי ניהול ופיתוח עסקי בתעשיית הביוטכנולוגיה.

קורסים מקצועיים והסמכות ייעודיות

• ניהול פרויקטים בביוטכנולוגיה.
• בקרת איכות ורגולציה רפואית.
• קורסים מתקדמים בביואינפורמטיקה ובינה מלאכותית בתחום הביוטכנולוגיה.

ביוטכנולוגיה משפיעה על תחומים רבים בחיינו, ומשמשת לפיתוחים מדעיים שמייעלים ומשפרים את איכות חיינו.
תעשיית המזון והחקלאות

• הנדסה גנטית בגידולים חקלאיים – יצירת צמחים עמידים למחלות, יובש ומזיקים.
• דוגמה: תירס מהונדס גנטית (GMO) שמוגן מחרקים ללא צורך בחומרי הדברה.
• שיפור הערך התזונתי של מזון – הוספת ויטמינים ומינרלים למזון טבעי.
• דוגמה: אורז הזהב (Golden Rice) מועשר בויטמין A למניעת עיוורון.
• בשר מתורבת – ייצור בשר מתאי גזע ללא צורך בגידול בעלי חיים.
• דוגמה: פיתוח המבורגר מתורבת במעבדה שמפחית את פליטת גזי החממה מתעשיית הבשר.

רפואה ותרופות

• חיסונים וטיפולים ביוטכנולוגיים – שימוש בביולוגיה מולקולרית ליצירת טיפולים חדשניים.
• דוגמה: חיסוני mRNA נגד נגיף הקורונה (פייזר ומודרנה).
• ריפוי גנטי – תיקון מחלות תורשתיות באמצעות עריכה גנטית.
• דוגמה: טיפול ב-CRISPR במחלות כמו אנמיה חרמשית.
• פיתוח אנטיביוטיקות חדשות – שימוש בחיידקים ליצירת תרופות מותאמות אישית.
• דוגמה: גילוי אנטיביוטיקות חדשות המבוססות על גנים של חיידקי קרקע.

איכות הסביבה ואנרגיה

• טיפול בזיהומים סביבתיים – שימוש בחיידקים לפירוק מזהמים כימיים.
• דוגמה: חיידקים שמסייעים בניקוי כתמי נפט מהים.
• ביופלסטיק מתכלה – יצירת פלסטיק מחומרים טבעיים שמתפרק ללא זיהום.
• דוגמה: פלסטיק ביולוגי המבוסס על עמילן תירס או אצות.
• אנרגיה ביולוגית (Biofuel) – הפקת דלקים מתחדשים מחומרים אורגניים.
• דוגמה: ייצור ביו-דיזל מאצות.

ביוטכנולוגיה רפואית מביאה איתה מהפכה בתחום הרפואה ומאפשרת פיתוחים חדשניים שמשנים את הדרך בה אנו מאבחנים, מטפלים ואף מונעים מחלות. התחום כולל ריפוי גנטי, הנדסת רקמות, ייצור תרופות מתקדמות, רפואה מותאמת אישית ועוד.

ריפוי גנטי וטיפולים מותאמים אישית
היכולת לשנות ולתקן את ה-DNA האנושי מובילה למהפכה בטיפולים רפואיים, ומאפשרת לרפא מחלות תורשתיות וליצור טיפולים מותאמים אישית לכל חולה.

• עריכת גנים (CRISPR-Cas9) – טכנולוגיה מהפכנית המאפשרת לערוך ולהחליף מקטעי DNA פגומים ולתקן מוטציות גנטיות.
• דוגמה: טיפול באנמיה חרמשית באמצעות שינוי הגן הפגום בתאי הדם, מה שמוביל לייצור תאי דם תקינים.
• דוגמה נוספת: מחקרים מתקדמים מנסים להשתמש ב-CRISPR לטיפול במחלות גנטיות נדירות כמו דיסטרופיה שרירית.
• טיפולים מבוססי RNA – שימוש במולקולות RNA לתיקון חלבונים פגומים בגוף או למניעת מחלות.
• דוגמה: חיסוני mRNA של פייזר ומודרנה נגד נגיף הקורונה שפועלים על בסיס שליחת הוראות גנטיות לתאים לייצור חלבון חיסוני.
• חיסונים מותאמים אישית – יצירת חיסונים המבוססים על הפרופיל הגנטי של החולה, כדי לייעל את התגובה החיסונית.
• דוגמה: חיסוני סרטן המותאמים למוטציות ספציפיות בגידול של המטופל.

הנדסת רקמות והדפסת איברים
היכולת להדפיס איברים ורקמות מתקדמות משנה את הרפואה המודרנית, ומאפשרת להחליף איברים פגועים ללא צורך בהשתלות מתורמים.

• ייצור איברים במעבדה – הדפסת רקמות ביולוגיות ליצירת איברים מלאכותיים.
• דוגמה: פיתוח תאי כבד במעבדה לטיפול בחולים עם אי-ספיקת כבד, מבלי להזדקק להשתלה מלאה.
• ריפוי רקמות באמצעות תאי גזע – שימוש בתאים צעירים לשחזור תאים פגועים או חידוש רקמות.
• דוגמה: החדרת תאי גזע לעמוד השדרה בחולים עם שיתוק, במטרה לשפר את תפקוד מערכת העצבים.
• עור ביולוגי למושתלים – יצירת עור מלאכותי להשתלת עור לחולים עם כוויות קשות.
• דוגמה: טיפולים מתקדמים מאפשרים לגדל עור מחוץ לגוף, ולהשתילו באנשים שנפגעו מכוויות חמורות.

אימונותרפיה ורפואה מותאמת אישית
אימונותרפיה משתמשת במערכת החיסונית של הגוף כדי לזהות ולתקוף תאים סרטניים, בעוד רפואה מותאמת אישית מבוססת על התאמת טיפולים לחולה בהתאם למידע הגנטי שלו.

• אימונותרפיה לטיפול בסרטן – שימוש בתאי מערכת החיסון להילחם בסרטן.
• דוגמה: טיפול CAR-T, שבו תאי T של המטופל מתוכנתים מחדש לזהות ולהשמיד תאים סרטניים בדם, משמש לטיפול בלוקמיה ולימפומה.
• מיקרוביום טיפולי – שימוש בחיידקים מועילים לאיזון הגוף וטיפול במחלות שונות.
• דוגמה: השתלת חיידקים מהמעי של אנשים בריאים לחולים הסובלים מזיהומים חמורים במערכת העיכול.
• בדיקות גנטיות מוקדמות – זיהוי מוקדם של מחלות תורשתיות והתאמת טיפול אישי לכל מטופל.
• דוגמה: בדיקות גנטיות לאיתור סיכון למחלות כמו סוכרת, מחלות לב וסרטן שד, כדי להתחיל בטיפולים מניעתיים מוקדם ככל האפשר.