מחקרי עבר בתחום הסביבתי

​​​​​אוכלוסיות הנחשפות לזיהום אוויר גבוה מתמשך הן בעלות סיכון יתר לפתח תחלואה כרונית בדרכי הנשימה ולהיות רגישות יותר לפתוגנים של דרכי הנשימה, כגון נגיף הקורונה. במחקר נבחן את הקשר בין ריכוזי חלקיקים נשימים עדינים (PM2.5) וריכוזי תחמוצות חנקן (NOx) לבין נתונים יומיים של תחלואה ותמותה מקורונה ב-36 מדינות ה-OECD. הניתוחים הסטטיסטיים והמודלים שפותחו מצביעים על קשר בין חשיפה כרונית ל-PM2.5 ול-NOx לבין אחוזים גבוהים יותר של תחלואה ותמותה. תוצאות המחקר מדגישות את הצורך בהפחתת זיהום האוויר אשר עשויה להוביל לצמצום היקפי תחלואה נשימתית ותחלואה במערכות הלב וכלי הדם, לצד הפחתת התחלואה והתמותה מקורונה.

Barnett-Itzhaki Z, Levi A. Effects of chronic exposure to ambient air pollutants on COVID-19 morbidity and mortality - A lesson from OECD countries. Environ Res. 2021 Apr; 195:110723. 

https://doi.org/10.1016/j.env​​​res.2021.110723

​​​​שותפים למחקר: ד"ר מיה נגב, אונ' חיפה; ד"ר תמר ברמן, ד"ר שי רייכר, משרד הבריאות; נאור כהן, יניב שמאי, רותי ארדי, מכון התקנים הישראלי; פרופ' מרים דיאמונד, אוניברסיטת טורונטו.​

משטחים בתוך ומחוץ לבית (למשל במגרשי משחקים) מכילים פעמים רבות כימיקלים רעילים אשר עלולים לסכן את בריאותם של ילדים ושל תינוקות. במחקר זה בדקנו מתכות כבדות וכימיקלים רעילים ב-46 משטחים סינתטיים במגרשי משחקים בישראל. מצאנו חריגות ב-20 מתוך 30 דגימות של משטחים, בין היתר חריגות בריכוזי קדמיום, כרום, עופרת, ופורמאלדהיד. חריגות אלה עשויות להגביר חשיפת ילדים ותינוקות (בדגש על תינוקות זוחלים) למגוון כימיקלים רעילים ולסכן את בריאותם ולכן יש ליישם תקנות מקומיות להפחתת סיכונים אלה.

Negev M, Barnett-Itzhaki Z, Berman T, Reicher S, Cohen N, Ardi R, Shammai Y, Zohar T, Diamond ML. Hazardous chemicals in outdoor and indoor surfaces: artificial turf and laminate flooring. J Expo Sci Environ Epidemiol. 2021 Oct 25. 

doi: 10.1038/s41370-021-00396-4.​

​​​​שותפים למחקר: ד"ר קתרין רקובסקי, ביה"ח פוך, צרפת; ד"ר ראס האוזר, הארווארד;  ד"ר ולנטניה בולטי, אונ' מילאנו; ד"ר בצ'רלי, אונ' קולומביה, פרופ' רונית מכטינגר, שיבא תה"ש

ניתוח הקשר בין רמות מולוקולות מיקרו-רנ"א לבין המצאות פתלאטים (כימיקלים מסוכנים שנמצאים במוצרי פלסטיק וטיפוח שונים) בנוזלים פולקולריים המקיפים את הביצית. מהמחקר עולה כי פתלאטים אכן נמצאים גם בנוזלים הפוליקולרים וככה"נ משפיעים על תהליכי פוריות האישה, בדגש על הבשלת ביציות.

Barnett-Itzhaki Z, Knapp S, Avraham C, Racowsky C, Hauser R, Bollati V, Baccarelli AA, Machtinger R. Association between follicular fluid phthalate concentrations and extracellular vesicle microRNAs expression. Hum Reprod. 2021 May 17;36(6):1590-1599

doi: 10.1093/humrep/deab063

​​​​​שותפים למחקר: ד"ר מיה נגב, שולה גולדן, אונ' חיפה; ד"ר תמר ברמן, ד"ר שי רייכר, משרד הבריאות; יניב שמאי, רותי ארדי, מכון התקנים הישראלי; פרופ' מרים דיאמונד, אוניברסיטת טורונטו

בשנת 2018 הותקן המגביל רמות עופרת בתכשיטי ילדים מחקר זה בוחן האם לתקן החדש הייתה השפעה על ריכוזי העופרת בתכשיטי ילדים בשוק, ארבעה חודשים לאחר כניסתו לתוקף. במחקר זה נדגמו 35 תכשיטי ילדים מחנויות בישראל ונבדקו ריכוזי העופרת בהם. נמצאה ירידה בתכולת העופרת בילדים, למרות שחלק מהתכשיטים הכילו רמות שחורגות מהתקן. כדי לסייע ביישום יעיל של התקן חשוב לקדם קמפיינים לבריאות הציבור, תקנים נוספים, מעקב והשתת עונשים גבוהים יותר על מפירי התקנים.

Negev M, Berman T, Goulden S, Reicher S, Barnett-Itzhaki Z, Ardi R, Shammai Y, Diamond ML. Lead in children's jewelry: the impact of regulation. J Expo Sci Environ Epidemiol. 2022 Jan;32(1):10-16. 

doi: 10.1038/s41370-021-00308-6​

​​​​שותפים למחקר: ד"ר תמר ברמן, ד"ר תומאס גואן, ד"ר זיוה חממה, רחל אקסלרוד, פרופ' ליטל בוקר-קינן, טל שמעוני, רבקה גולדשמיט

קיים שימוש בישראל בחומרי הדברה, כדוגמת זרחנים אורגניים. חומרי ההדברה אמנם מתפרקים בגוף, אך חשיפה להם עשוייה לסכן את בריאות האדם. במחקר זה עשינו שימוש בשיטות של ניטור ביולוגי על מנת לאתר שאריות (מטבוליטים) של חומר הדברה מסוג זרחנים אורגניים בשתן של ילדים בישראל ובנוסף, אספנו מהמשתתפים נתונים לגבי צריכת מזונות שונים. מהמחקר עולה כי ילדים בישראל חשופים לרמות גבוהות מאד של זרחנים אורגנים, הגבוהות בהרבה מרמותיהם בשתן של ילדים במדינות אחרות בעולם. כמו כן מצאנו מתאם גבוה (ומובהק סטטיסטית) בין צריכת פירות (בדגש על תפוחים) וירקות (בדגש על מלפפונים) לבין רמות שיירי הזרחנים האורגניים בגופים של הילדים.​

Berman, T., Barnett-Itzhaki, Z., Göen, T., Hamama, Z., Axelrod, R., Keinan-Boker, L., Shimony, T., & Goldsmith, R. (2020). Organophosphate pesticide exposure in children in Israel: Dietary associations and implications for risk assessment. Environmental research, 182, 108739. 

https://doi.org/10.1016/j.envres​.2019.108739

​​​​​שותפים למחקר:   ד"ר ניקול דזיאל, ד"ר ערן ברוקוביץ', פרופ' איתמר גרוטו, ד"ר קסנדרה קלארק, פרופ' דוד ברודאי, ד"ר קרן אגאי-שי

בשנים האחרונות חל גידול משמעותי בשימוש בטכנולוגיות לא קונוונציונליות להפקת גז ונפט, לדוגמא סידוק הידראולי. מאמר זה סוקר עבודות קודמות לגבי ההשפעות הבריאותיות של פיתוח ושימוש בטכנולוגיות אלה. מהסקירה עולה כי קיימים תוצאים בריאותיים משמעותיים בקרב אוכלוסיה המתגוררת בקרבת אתרים בהם נעשה שימוש בטכנולוגיות לא קונוונציונליות להפקת גז ונפט, בין היתר: החמרת אסתמה, אשפוזים תכופים, תוצאי לידה שליליים, בדגש על לידה מוקדמת ומשקל לידה נמוך בקרב נשים שהיו בהיריון בעת שהותן בקרב אתרים אלה ועוד.
עבודה זו מדגישה את הבעייתיות בפיתוח שיטות אלה, בדגש על מדינות קטנות כגון ישראל.

Deziel, N. C., Brokovich, E., Grotto, I., Clark, C. J., Barnett-Itzhaki, Z., Broday, D., & Agay-Shay, K. (2020). Unconventional oil and gas development and health outcomes: A scoping review of the epidemiological research. Environmental research, 182, 109124. 

​https://doi.org/10.1016/j.envres.2020.109124​

​​​​שותפים למחקר:  ד"ר אילן לוי, ד"ר תמר ברמן, ד"ר משה אמתי,  ד"ר איזבלה קרקיס

חשיפה לזיהום אוויר נקשרת למגוון רחב של השפעות בריאותיות, לרבות תסמינים נשימתיים מוגברים, סרטן, מומים מולדים ומוות בטרם עת. במטרה להעריך את החשיפה בפועל של האוכלוסייה לזיהום אוויר (ריכוזים משוקלל אוכלוסייה של מזהמי אוויר), קיים צורך בשילוב נתונים ממודלים של איכות אוויר עם נתוני צפיפות אוכלוסין. במחקר זה ביצענו הערכת חשיפה של כלל אוכלוסיית ישראל למספר מזהמי אוויר. מצאנו כי כל אוכלוסיית ישראל חשופה לריכוזים של חומר חלקיקי (PM10 ו-PM2.5) החורגים מערכי היעד אך נמוכים מערכי הסביבה לפי חוק האוויר הנקי הישראלי. בנוסף, מצאנו כי למעלה מ-1.5 מיליון תושבים נחשפים ל-NOx בריכוזים גבוהים מערכי היעד. 

Levy, I., Karakis, I., Berman, T., Amitay, M., & Barnett-Itzhaki, Z. (2019). A hybrid model for evaluating exposure of the general population in Israel to air pollutants. Environmental monitoring and assessment, 192(1), 4. 

​ https://doi.org/10.1007/s10661-019-7960-8​

שותפים למחקר:  עירית הן, ד"ר תמר ברמן, ג'ראד איטון

ישראל מסתמכת במידה רבה על מים מותפלים, מעל 50% ממי השתייה. מים מותפלים עשויים להכליל מתכות כבדות בשל קורוזייה, מתכות שעשויות לסכן את בריאות האדם. במחקר זה מדדנו ריכוזי מתכות כבדות (נחושת, ברזל, עופרת) ב-1379 דגימות מי שתייה במוסדות חינוך בישראל והשווינו את ריכוזי המתכות הכבדות במי שתייה ממקורות שונים (התפלה, מי תהום, ותערובת מי תהום ומים מותפלים). 99.9% מהדגימות עמדו בתקן לנחושת (1400 מיקרוגרם/ליטר), 99.7% לברזל (1000 מיקרוגרם/ליטר) ו-99.6% לעופרת (10 מיקרוגרם/ליטר). ריכוזי מתכות כבדות לא היו גבוהים יותר במים מותפלים, או בתערובת מותפלים ומי תהום, בהשוואה למי תהום, למעשה ריכוזי העופרת במי התהום היו גבוהים משמעותית מאשר בתערובות מי תהום מותפלות (p=0.005). 

​Barnett-Itzhaki, Z., Eaton, J., Hen, I., & Berman, T. (2019). Heavy metal concentrations in drinking water in a country heavily reliant on desalination. Environmental science and pollution research international, 26(19), 19991–19996. 

​https://doi.org/10.1007/s11356-019-05358-w​

​שותפים למחקר:

 Prof. Colin Price, Tel aviv University,  Dr. Jacob Silverman, National Institute of Oceanography (IOLR)

Asfur, M., Price, C., Silverman, J., & Wishkerman, A. (2020). Why is lightning more intense over the oceans? Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 202, 105259

https://doi.org/10.1016/j.jastp.2020.105259​

​​​שותפים למחקר:

Prof. Coli​n Price, Tel aviv University,  Dr. Jacob Silverman, National Institute of Oceanography (IOLR)

Asfur, M., Silverman, J. & Price, C. Ocean acidification may be increasing the intensity of lightning over the oceans. Sci Rep 10, 21847 (2020)

https://doi.org/10.1038/s41598-020-79066-8

​שותפים למחקר:

 Prof. Colin Price, Tel aviv University,  Dr. Jacob Silverman, National Institute of Oceanography (IOLR)

Silverman, J., Price, C., & Asfur, M. (2021). The Possible Effect of Seawater Total Alkalinity on Lightning Flash Intensity—An Experimental Approach. Geophysical Research Letters, 48(17), e2021GL093654

https://doi.org/10.1029/2021GL093654​

​​שותפים למחקר:

 Prof. Colin Price, Tel aviv University, Prof. Yoav Yair, Raihcman University

Price, C., Asfur, M., & Yair, Y. (2009). Maximum hurricane intensity preceded by increase in lightning frequency.  Nature Geoscience, 2(5), 329-332

https://doi.org/10.1038/ngeo477​

​​שותפים למחקר:

C. Baskin, E. Zheltonozshkii, Y. Yermolin, A. M. Bronstein, A. Mendelson

Sustainability, Sustainable Engineering and Science section, special issue on Energy-Efficient Computing Systems for Deep Learning, ISSN 2071-1050. 2021    

https://doi.org/10.3390/su13020717​   

​​שותפים למחקר:

A. Mendelson

אמינות של שבבים הינה דרישה מכרעת בכל מיקרו-מעבד מודרני, מבטיחה ביצוע נכון לאורך זמן החיים. ככל שרכיבים קריטיים למשימה הופכים נפוצים במערכות רבות בחיי היום-יום שלנו, כגון, מערכות אוטונומיות, הדרישה לעיבוד אמין ממשיכה לגדול. טכנולוגיות הייצור של שבבים העדכניות החמירו את המצב בכך שגרמו למיקרו-מעבדים להיות פגיעים מאוד לנושא האמינות. מאמר זה בוחן את תופעת ההזדקנות האסימטרית במיקרו-מעבדים, המהווה בעיית מהימנות עיקרית בטכנולוגיות שבבים מתקדמות. בתופעה זו, אלמנטים לוגיים ותאי זיכרון סובלים מהידרדרות בביצועיהם בצורה לא סימטרית לאורך חיי השבב, וכתוצאה מכך מעלים חששות לגבי מהימנות ואורך חיי מערכות המחשוב. עד כה, רוב המחקרים טיפלו בתופעה מנקודת מבט פיזיקלית, אך פתרונות אלה היו מוגבלים למדי ולא אופטימליים. במאמר זה, אנו מציגים מיקרו-ארכיטקטורה המודעת להזדקנות א-סימטרית שמטרתה לצמצם את השפעת התופעה. המחקר מתמקד בעיקר בתתי המערכות הבאות: יחידות ביצוע, מאגרי רגיסטרים והיררכיית זיכרון. הניסויים שלנו מצביעים על כך שהפתרונות המוצעים כרוכים בתקורה מינימלית תוך הפחתת הסיכוי להזדקנות א-סימטרי והארכת חיי השבב באופן משמעותי.

​​​​​Microelectronics Reliability Journal. Vol. 119, April 2021, 114090.  ISSN 0026-2714, 
https://doi.org/10.1016/j.microrel.2021.114090​

​שותפים למחקר:​

A. Mendelson, B. Salameh and M. Ganaiem

בטכנולוגיות שבבים מתקדמות נוצרות בעיות אמינות מורכבות הנגרמות מתהליכי הזדקנות א-סימטריים של טרנזיסטורים.  מרבית כלי הפתוח הקיימים כיום אינם יכולים להתמודד עם תופעה זו במעגלים בקנה מידה רחב. מאמר זה מציג כלי פיתוח ואלגוריתם אשר ישולב בתהליך תכנון השבבים אשר נועד למנוע את תופעת הזדקנות הטרנזיסטורים בצורה א-סימטרית. הניתוח הניסויי מראה שהפתרון המוצע יכול לטפל בבעיית אמינות מורכבת זו בצורה אפקטיבית ולהאריך את חיי המדף של רכיבים חשמליים בצורה משמעותית.  

IEEE Design & Test, 2022, doi: 10.1109/MDAT.2022.3183552​