משטחים המאופיינים בזווית הרטבה גבוהה מ-150 ᵒ מוגדרים כמשטחים סופר-הידרופוביים. משטחים אלו הם אטרקטיביים במיוחד מכיוון שהם מציגים תכונות כגון אנטי-הדבקה, משטחים המתנקים מעצמם ומניעת זיהומים. בטבע מצויות מערכות סופר-הידרופוביות כגון עלה הלוטוס המשלבות חספוס ננומטרי ומיקרוני של פני שטח (roughness) יחד עם אופי הידרופובי של החומר ממנו עשוי המשטח. אנו מעוניינים לפתח שיטה חדשה שתאפשר ייצור של משטח סופר-הידרופובי על בסיס חלקיקי סיליקה בגדלים ננומטריים ומיקרוניים המאופיינים בתכונה ייחודית של אמפיפיליות (Amphiphilic) – חלקיקי ג'אנוס – אשר יסונתזו על ידי שיטה ייחודית שמפותחת במעבדתנו של טיפול שטח אסימטרי המבוסס על פונקציונליזציה אסימטרית בעזרת סילניזציה (silanization) של מולקולות (ligands) לחלקיקי הסיליקה. חלקיקי ג'אנוס ישולבו במטריצה פולימרית על ידי אקסטרוזיה או קו-אקסטרוזיה או בחומר ציפוי ויישומו על משטחים פולימריים תוך השגת חיספוס ניתן לכוונון של פני השטח.

המחקר המוצע הנוכחי מציג פיתוח של חיישן כימי/כימו רזיסטיבי ננו-מרוכב חדשני עבור זיהוי אתילן. עד היום דווחו בספרות מגוון גישות לחישת אתילן ביניהם כרומטוגרפיית גז, חיישנים אופטיים ועוד. למרות הפעילות הרחבה בתחום, עדיין קיים פער טכנולוגי ביכולת ליצור חיישנים יישומיים המאופיינים בערכי רגישות וסלקטיביות גבוהים, או, חיישנים ממוזערים שניתן לשלבם בחדרי קירור ואף באריזות מזון. במחקר הנוכחי מבוצע פיתוח של חיישן כימי ננו מרוכב חדש עבור זיהוי אתילן המתבסס על על צינוריות פחמן ננומטריות משולבות בשכבה פולימרית. יצירת חיישן מיניאטורי חסין ועמיד בעל ביצועי חישה גבוהים לאורך זמן.

"הפרויקט מציע ניצול שיטות ננוטכנולוגיות כדי לתת מענה למספר אתגרים העומדים כיום בפני החקלאות והחברה כולה בארץ ובעולם: (א) שיפור הביטחון התזונתי לאוכלוסייה הגדלה באמצעות צמצום פחתים בשרשרת אספקת המזון; (ב) שמירה על בטיחות המזון והפחתת סכנות לבריאות האדם, הנובעים מזיהום המזון על ידי מחוללי מחלות ובמזהמים כימיים רעילים; (ג) ניצול פסולת חקלאית בצורה מיטבית והפיכתה ממטרד סביבתי למשאב בפרויקט יתבצעו מודיפיקציות מתוכננות של פולימרים טבעיים לקבלת ננו-מערכות פעילות . הפרויקט משלב עבודה בתחום של פולימרים טבעיים, גישות מגוונות מתחום של ננו-טכנולוגיוה, ויישום של הננו-מבנים שנפתח על תוצרת חקלאית "

חיידקים פרוביוטיים עשויים לתרום רבות לבריאותו של המאכסן. החיידקים הנפוצים בפרוביוטיקה שמסופקת כיום הם זנים של חיידקי חומצה לקטית (LAB), בעיקר מסוג לקטובצילוס וביפידובקטריה, הנמצאים במערכת העיכול של רוב בעלי החיים. התועלת הבריאותית של החיידקים הפרוביוטיים תלויה במידה רבה ביכולת שלהם לשרוד, להתיישב ולהתרבות במאכסן. לרוב, פרוביוטיקה מוספת למזון כתרבית יבשה, אולם התהליך המשמש להכנת חיידקים פרוביוטיים מיובשים עלול להיות קטלני למבנה התאים ולחיותם. נוסף על כך, החיידקים הפרוביוטיים מתקשים לשרוד בחומציות גבוהה. על כן, קיים הצורך לפתח מערכת הגנה על החיידקים לאספקה בטוחה שלהם למאכסן. אנו מעוניינים לחקור את יכולת חיידקי ה-LAB ליצור ביופילם תוך הבנת מנגנון מולקולארי לכך. מכיוון שהיווצרות הביופילם מהווה מערכת מוגנת עבור החיידקים סביר להניח נגביר את יכול הישרדות שלהם במצבי עקה שונים.

ביופילמים הנוצרים על משטחים הבאים במגע עם מזון כוללים, בין השאר, חיידקי בצילוס (Bacillus) . חיידקים אלו מסוגלים להתרבות גם בטמפרטורות המקרר, לייצר אנזימים המפרקים את מרכיבי החלב ואף לייצר רעלנים. תופעות אלו מאיצות את קלקול מוצרי המזון וגורמות לנזק כלכלי. מתברר שחיידקי הבצילוס יוצרים צברי ביופילם בזמן התרבותם במזון אשר עלולים לגרום לזיהום מתמשך בזמן ייצור מוצרי החלב. ככל הנראה חיידקים בצברים עמידים יותר מתאים בודדים בפני טיפולים אנטימיקרוביאליים ולכן הם עלולים לשרוד את הטיפול התרמי (פסטור) ולזהם את מוצרי החלב. ברצוננו לחקור את תהליך קבלת ההחלטות להיווצרות הביופילם ע"י חיידקי הבצילוס ברמה מולקולארית.

נזקים מיקרוביאלים מהווים איום עיקרי לבטיחות ואיכות של תוצרת חקלאית ומזון. לכן, התבססות חיידקים במזון או במשטחי עבודה שבאים במגע עם המזון מהווה בעיה מיקרוביאלית קשה ונחשבת כאחד האתגרים הקשים ביותר של תעשיית המזון כיום. במהלך ההתבססות של חיידקים, נוצרות קהילות מורכבות של תאים שמכוסות במטריקס פולימרי הנקראות ביופילמים. לחיידקי הביופילם (תאים וגטטיביים ונבגים) יש עמידות מוגברת בפני טיפולים אנטימיקרוביאליים הנערכים במהלך עיבוד ואחסון המזון. לפיכך, קיים צורך לפתח גישות חדשות, ידידותיות לאדם ולסביבה, לעיכוב היווצרות של ביופילמים במזון או במשטחי עבודה שבאים במגע עם המזון. אנו מעוניינים לפתח משטחים חדשניים אשר מונעים יצירת ביופילם על מנת לפגוע בהתבססות החיידקים במערכות המשמשות את תעשיית המזון. צפוי שפיתוח טכנולוגיה אפקטיבית למניעת התבססות של חיידקים על משטחים יוביל לשיפור איכות ובטיחות המזון.

התבססות חיידקים והיווצרות קהילות רב-תאיות (ביופילמים) במוצרי חלב או/ו במשטחים הבאים במגע עם המוצרים מהווה בעיית איכות ובטיחות קשה ונחשבת כאחד האתגרים המשמעותיים ביותר של תעשיית החלב כיום. בעבודת מחקר המתבצעת במעבדתנו התגלה שיוני מגנזיום עשויים לעכב באופן ניכר את היווצרות הביופילם ע"י חיידקים אשר הופך אותם להיות חשופים יותר לטיפולים תרמיים בזמן ייצור מוצרי חלב שונים. כמוכן, אנו מוצאים שיפור משמעותי במדדים הטכנולוגיים של מוצרי החלב כגון גבינות רכות בעקבות העשרתם במגנזיום. אנו מעוניינים להעמיק את הבנתנו על תרומתם של יוני מגנזיום בהגברת איכותם ובריאותם של חלב ומוצריו. מטרות המחקר הן: (א) חקר המנגנון לעיכוב היווצרות הביופילם בחלב בנוכחות יוני המגנזיום, (ב) אפיון טכנולוגי של מוצרי חלב שונים לאחר העשרתם ביוני מגנזיום, (ג) חקר השלכות בריאותיות של מוצרי חלב המועשרים במגנזיום.

"מטרות המחקר: 1. פיתוח שיטות אנליטיות מתקדמות לזיהוי קוטלי עשבים והמטבוליטיים שלהם במזונות השונים ובדוגמאות ביולוגיות כגון פלסמה ושתן 2. אפיון החשיפה לקוטלי עשבים בעזרת מודלים טוקסיקוקינטיים 3. חקר השפעת קוטלי עשבים נבחרים על פוריות האדם בתרביות תאים מיקוד על: בטיחות, איכות ומניעת פחתים בתוצרת חקלאית ומזון ידע בנוגע לנוכחות שאריות קוטלי עשבים במזון והמים והצטברותם במזון מין החי ובבני אדם תאפשר לקבוע מדיניות ראויה בנוגע לשימוש בקוטלי עשבים בשדה ופרק הזמן הדרוש לפירוק החומרים בשדה לפני הקטיף. בנוסף מחקר זה יספק את המידע ההכרחי בנוגע לסכנות האפשריות בחשיפה כרונית לקוטלי עשבים על מדדי פוריות ."

"לימוד הבסיס הביולוגי לסבילות/רגישות לצינה של פרי העגבנייה ו/או פלפל באחסון לפיתוח כלים לשיפור סבילותו לצינה וכמודל להבנת תהליכים רלוונטיים לגידולים אחרים. המטרות: בעגבנייה- אפיון מפורט של קווי אוכלוסיית RIL שמקורה בהכלאת זן תרבותי לזן בר לגבי סבילות/רגישות לצינה באחסון ובמיוחד אפיון קווי קיצון; בפלפל – המשך אפיון קווים/זנים של פלפל הנבדלים ברמת סבילות לצינה באחסון. בחינת מעורבות מנגנונים ביוכימיים שונים בקביעת רמת הסבילות/רגישות לצינה. זיהוי גנים וחלבונים ספציפיים אשר יתכן וממלאים תפקיד בקביעת הסבילות לצינה. רלוונטיות המחקר לאסטרטגיה ולמיקוד העל – אחד היעדים העיקריים של מיקוד על ""בטיחות, איכות ומניעת פחתים בתוצרת חקלאית ומזון"" הינו צמצום איבודי מזון ופחתים בתוצרת חקלאית לאחר הקטיף. האחסון בקור הוא אחד הכלים היעילים למניעת פחתים אולם נזקי הצינה המתפתחים בעקבות חשיפת רקמות הצמח לטמפרטורה הנמוכה מהווים מגבלה משמעותית ביכולת האחסון. המחקר מיועד להבנת המנגנונים ויצירת כלים לתמיכה בהשבחה גנטית קלאסית וביוטכנולוגית לפיתוח זנים שניתן יהיה לאחסנם בקור ללא נזקים. "

"אחסון תפוחי אדמה בחדרי קירור גורם לתהליכי המתקה, המובילים בבית הצרכן ליצירה של חומרים רעילים במהלך הטיגון. מאותה סיבה, פקעות תפו""א המשמשות לריבוי מפתחות גבעולים רבים מידי בעקבות אחסון בקור, דבר הגורם לפחיתה בייבול המסחרי. במחקר זה יש בכוונתנו להבין את תהליכי ההמתקה בפקעת באמצעות שיטות של עריכה גנומית. נחקור תהליכי סיגנלינג שמקורם בגנים המעורבים במטבוליזם של סוכרים, כל זאת תוך שימוש במערכת חדשנית של עריכה גנומית בפרוטופלסטים של תפוח אדמה . במהלך עבודת הדוקטורט ייחשף הסטודנט למגוון רחב של שיטות עבודה מתקדמות הכוללות: תרביות רקמה, ביולוגיה מולקולארית, שיטות הפרדה תוך שימוש במכשירים מתקדמים, ספקטרוסקופיית מסות , עבודה עם צמחים בחממה ובשדה ועוד. העבודה מתנהלת בקבוצת מחקר דינאמית תוך ביצוע שיתופי פעולה ותמיכה הדדית. קבוצת המחקר מקושרת היטב למגדלים ולתעשיית עיבוד תפוחי האדמה בארץ ובעולם ועובדת בשיתוף פעולה איתם. דרושה סקרנות מדעית מוטיבציה גבוהה ועצמאות. מחקר זה תואם את מיקוד העל: ייעול ייצור מזון מהצומח וכן את מיקוד העל :בטיחות, איכות ומניעת פחתים בתוצרת חקלאית ומזון. זאת על ידי פית"

אפרסמון היה במשך שנים רבות אחד מגידולי הייצוא החשובים בישראל. לאחרונה, בגלל תחרות במהלך העונה, היצוא שלו נדחק לשולי העונה, אך חוסר היכולת לאחסן אותו למעל לשלושה חודשים בגלל זיהומים באלטרנריה, מעמיד את הגידול בפני סכנה מוחשית. בשנה האחרונה בחנו את הרגישות לאלטרנריה של 16 זנים שיובאו לארץ מיפן ומסין ומצאנו שונות רבה ברגישות שלהם לאטרנריה. מרבית הזנים המראים עמידות הם דווקא הזנים הלא עפיצים. ההיפותיזה שלנו היא שפלבנואידים/פוליפנולים/פנילפרופנואידים שונים הנמצאים בעיקר בזנים הלא עפיצים יכולים לתרום לעמידות בפני אלטרנריה. מעט מאוד מדווח בספרות על זיהוי פוליפנולים/פלבנואידים הנמצאים בזנים הלא עפיצים של אפרסמון. יתר על כן, לא נבחנה ההשפעה שלהם על אלטרנריה. מטרת העבודה היא לזהות פוליפנולים/פלבנואידים בעלי פעילות אנטי-פטרייתית במיוחד כנגד האלטרנריה, ובמקביל לזהות את המסלולים המטבוליים שלהם.