מיטל רכס

מיטל רכס
Meital Reches

לידה	27 בינואר 1978 (בת 46) רעננה, ישראל
ענף מדעי	כימיה, ננוטכנולוגיה וחומרים
מקום לימודים	אוניברסיטת תל אביב
מנחה לדוקטורט	אהוד גזית
מוסדות	האוניברסיטה העברית בירושלים
פרסים והוקרה	פרס משפחת טנא (2017) פרס מארי קירי לממציא מצטיין (2017)
תרומות עיקריות
פיתוח ציפויים מבוססי פפטידים למניעת הצמדות חיידקים וירוסים ופטריות למשטחים, פיתוח חומרים ידידותיים לסביבה הנוצרים בהרכבה עצמית

מיטל רכס (נולדה ב-27 בינואר 1978) היא כימאית ישראלית, פרופסור מן המניין במכון לכימיה שבפקולטה למתמטיקה ומדעי הטבע ובחוג העל-פקולטאי לביוטכנולוגיה באוניברסיטה העברית בירושלים. מומחית לכימיה של פפטידים וננוטכנולוגיה.

ביוגרפיה

מיטל רכס גדלה ברעננה. למדה בתיכון אוסטרובסקי.

לאחר שירותה הצבאי למדה לתואר ראשון בביוטכנולוגיה באוניברסיטת תל אביב והשלימה אותו ב-2002. לאחר מכן למדה לתואר שלישי במחלקה לביוטכנולוגיה ומיקרוביולוגיה מולקולרית (במסלול ישיר) בהנחיית פרופ' אהוד גזית, אותו השלימה בהצטיינות ב-2006. עבודת הדוקטורט שלה נשאה את הכותרת "בניה-עצמית מולקולרית: מסיבים עמילואידיים לננו-מבנים פפטידיים".

בשנים 2007–2010 שהתה כחוקרת בתר-דוקטורט בהנחיית פרופ' ג'ורג' וייטסיידס במחלקה לכימיה של אוניברסיטת הרווארד, ועם שובה לישראל הצטרפה למכון לכימיה ולמרכז לננו-מדע וננוטכנולוגיה של האוניברסיטה העברית בירושלים, בדרגת מרצה בכירה. ב-2017 מונתה לפרופסור חבר וב-2022 לפרופסור מן המניין. באותה שנה גם מונתה לוועדת ההיגוי של המרכז לננו-מדע וננוטכנולוגיה.

ב-2023 מונתה לחוקרת אורחת באוניברסיטה הטכנולוגית של נניאנג בסינגפור, אז גם החלה את תפקידה כראש יחידת תשתיות המחקר של האוניברסיטה העברית. ב-2024 מונתה למחזיקת הקתדרה ע"ש סמואל לופנפלד וראובן קונין לבריאות סביבתית.

מחקר

הטמעת חלבונים על משטחים אי-אורגניים

הבנת אופן הטמעת חלבונים על משטחים אי-אורגניים חשובה במגוון יישומים ביוטכנולוגיים, כגון תכנון שתלים רפואיים, יצירת משטחים אנטי-בקטריאליים ותהליכי ביומינרליזציה. מחקרים רבים בוצעו כדי לבחון כיצד חלבונים מתקשרים עם עצמים או משטחים אי-אורגניים, אך עדיין לא ברור כיצד חלבונים "חשים" את המשטח האי-אורגני. המחקר בקבוצתה של רכס מתמקד בכללים הבסיסיים המנחים את הטמעת החלבונים, תוך שימוש בספקטרוסקופיה של מולקולה בודדת באמצעות מיקרוסקופ כוח אטומי (AFM). מערכת זו משמשת את לחקר האינטראקציות בין חלבונים, פפטידים וחומצות אמינו לבין משטחים אי-אורגניים.

הרכבה עצמית ביומולקולרית

הטבע מנצל אבני בניין פשוטות ליצירת מבנים מורכבים באמצעות תהליך ההרכבה העצמית. הבנת תהליך זה חיונית בתחומים הנעים מגילוי תרופות ועד מדע החומרים. פפטידים יכולים לשמש מערכת פשוטה ללימוד הרכבה עצמית מולקולרית, ויש להם פוטנציאל רב בתחום הננו-טכנולוגיה בשל היותם ביוקומפטביליים (מותאמים לשימוש ביולוגי), ורסטיליים וניתנים לעיצוב בקלות עם עצמים ביולוגיים וכימיים. קבוצתה של רכס חוקרת אסטרטגיות חדשות לגילוי מבנים ננו-פפטידיים חדשים ולהרכבתם על משטחים, במטרה לחקות את הטבע וליצור מבנים מורכבים באמצעות הרכבה עצמית.

חומרים ידידותיים לסביבה וביוקומפוטבילים המונעים היצמדות מיקרואורגניזמים (ביופאולינג)

צימדה ימית (ביופאולינג) הוא תהליך שבו אורגניזמים ותוצרי הלוואי שלהם מתמקמים על משטח. התהליך מתחיל בהטמעה לא ספציפית של חלבונים על המשטח והמשכו בהיצמדות האורגניזמים לחלבונים שעל גבי התשתית. בכלי תחבורה ימיים, ביופאולינג של אורגניזמים ימיים עשוי לשנות את קצב זרימת הנוזלים, מה שמוביל לעלייה משמעותית בעלויות התחבורה הימית. העלות המשוערת הקשורה לביופאולינג עומדת על כ-150 מיליארד דולר בשנה. יתר על כן, ביופאולינג מאיץ את תהליכי ההגרעה המכניים של חומרים המשמשים לבניית צינורות, אטמים ומכלים לאחסון פסולת גרעינית, ובסופו של דבר פוגע באיכות המים. בנוסף, התיישבות אורגניזמים על דפנות ספינות נקשרה לזיהום סביבתי כפול: פליטת גזים לאטמוספירה והכנסת מינים פולשים לבתי גידול ימיים.

חומרים בעלי פעילות של אנטיפאולינג מונעים מאורגניזמים להיצמד למשטח. האתגר בתכנון חומרים כאלה הוא היכולת לסנתז חומר שמונע את היצמדות האורגניזמים למשטח, פועל בסביבה אותנטית ובו-זמנית אינו פוגע בסביבה באמצעות שחרור מולקולות רעילות. ההשראה היא לפתח פתרונות ירוקים ולא רעילים. קבוצתה של רכס מפתחת ובוחנת חומרים ביוקומפטביליים וידידותיים לסביבה שמונעים ביופאולינג. החומרים מבוססים על פפטידים קצרים שיכולים להרכיב את עצמם לסרט לציפוי משטחים רצויים. היתרונות בשימוש בפפטידים למטרה זו נובעים מהיותם ביוקומפטביליים, מגוונים כימית, וקלים לייצור בהיקף גדול. תוצאות המחקר מראות בבירור את היווצרות הסרט על פני משטחים שונים (זכוכית, טיטניום, תחמוצת סיליקון, מתכות ועוד). בנוסף, הוצגה הפעילות האנטי-ביופאולית של הציפויים באמצעות זני חיידקים כמו Escherichia coli ו-Pseudomonas aeruginosa, והוכח כי הציפוי מפחית את היצמדות החיידקים למשטח.

פרסים והוקרה

• פרס דן דוד (2005)
• פרס טבע לתלמידי דוקטורט מצטיינים (2006)
• מלגה מטעם EMBO לבתר-דוקטורנטים (2006)
• מלגת Human Frontier Science לבתר-דוקטורנטים (2007)
• מענק מחקר מארי קירי (2010)
• מלגת גולדה מאיר של האוניברסיטה העברית בירושלים (2011)
• מלגת אלון (2011)
• חברה ברשימת הצעירים המבטיחים 40/40 של מגזין דה-מרקר (2015)
• פרס החדשנות ע"ש קיי (2016)
• פרס משפחת טנא מטעם החברה הישראלית לכימיה (2017)
• פרס מארי קירי לממציא מצטיין (2017)

חיים אישיים

רכס נשואה ואם לשלושה, מתגוררת בכפר בן-נון.

מאמרים נבחרים

• Boas, D., van Teijling, A., Shpilt, Z., Shalev, D.E., Tshuva, E.Y., Tuttle, T., Reches, M. A multifunctional drug delivery System based on switchable peptide stabilizied emulsions. Chem, 10, 1821–1838 (2024).
• Duanis-Assaf, T., Reches, M. Factors influencing initial bacterial adhesion to antifouling surfaces studied by single-cell force spectroscopy. iScience, 6, 108803 (2024).
• Kaganovich, M., Taha, M., Zig, U., Tshuva, E., Shalev, D., Gamliel, A., Reches, M. Self-assembly of a dipeptide with a reduced amount of copper into antifungal and antibacterial particles. Biomacromolecules, 25, 1018-1026 (2024).
• Hu, T., Zhang, Z., Reches, M. A Self-Standing superhydrophobic material formed by the self-assembly of an individual amino acid. J. Colloid Interface Sci., 655, 899-908 (2024).
• Hu, T., Kaganovich, M., Shpilt, Z., Pramanik, A., Agazani, O., Pan, S., Tshuva, E., Reches, M. Ultrashort Peptides for the Self‐Assembly of an Antiviral Coating, Adv. Mater. Interfaces 10, 2202161 (2023).
• Amir, Z., Saha, A., Alpern, H., Sukenik, Nir, Baczewski, L. T., Yochelis, S., Reches, M., Paltiel, Y. AFM-based spin-exchange microscopy using chiral molecules, Advanced Materials, 1904206 (2019).
• Yuran, S., Dolid, A. & Reches, M. Resisting bacteria and attracting cells: spontaneous formation of a bifunctional peptide-based coating by on-surface assembly approach, ACS Biomater. Eng. 4(12), 4051-4061 (2018).
• Nir, S. & Reches, M. Bio-inspired antifouling approaches: the quest towards non-toxic and non-biocidal materials. Curr. Opin. Biotechnol. 39, 48-55 (2016).
• Maity, S., Nir, S., Zadaa, T. & Reches, M. Self-assembly of a tripeptide into a functional coating that resists fouling. Chem. Commun. 50, 11154-11157 (2014).
• Yuran, S., Razvag, Y. & Reches, M. Co-assembly of aromatic dipeptides into biomolecular necklaces. ACS Nano, 6, 9559-9566 (2012).

קישורים חיצוניים

• אתר האינטרנט הרשמי של מיטל רכס (באנגלית)

• אמולסיות חכמות הנוצרות על ידי פפטיד קושר מתכת | פרופ' מיטל רכס ודניאל בועז, המכון לכימיה, סרטון בערוץ "האוניברסיטה העברית בירושלים", באתר יוטיוב, 3 ביוני 2024

• המאבק בחיידק ובנגיף - פרופ' מיטל רכס, סרטון בערוץ "מוזיאון המדע ירושלים", באתר יוטיוב, 11 ביוני 2020

• פורצות דרך: חוקרות ישראליות משנות את פני המדע המחקר והרפואה, ראיון של מיטל רכס באתר Womfire