لقد وجد العلماء الأمريكيون الآن طريقة بديلة لتقليل العبء المعدي، مما أدى إلى تقليل أكثر من 90 بالمائة من البكتيريا الموجودة في أمعاء البشر والحيوانات، وكذلك في الجلد والأغشية المخاطية لدى البشر.
صمم باحثون من معهد جورجيا للتكنولوجيا سطحًا من الفولاذ المقاوم للصدأ المنسوج بالنحاس (nSS) لمنع الالتهابات البكتيرية، وهو فعال في معظم البيئات المشتركة. هذه المادة المضادة الحيوية بشكل طبيعي، لأسباب فيزيائية وليس لاستخدام المواد الكيميائية، تعد بتحسين الطب، ولكن أيضًا الصناعة بشكل عام
إنه يستخدم نهجًا مزدوجًا مع هياكل تشبه الإبرة بحجم النانو على الفولاذ المقاوم للصدأ لتعطيل أغشية الخلايا البكتيرية جسديًا، بينما يعزز الطلاء النحاسي الرقيق النشاط المضاد للبكتيريا بفضل خصائص النحاس الطبيعية.
المادة فعالة خلال 30 دقيقة من التعرض لها
أظهرت الأبحاث أن الإشريكية القولونية سالبة الجرام (البكتيريا الموجودة في أمعاء البشر والحيوانات) يبدو أنها تنخفض بنسبة 97% عند استخدام هذه المادة. ولوحظ أيضًا انخفاض بنسبة 99% في المكورات العنقودية البشرة إيجابية الجرام (البكتيريا الموجودة على الجلد والأغشية المخاطية لدى البشر) خلال 30 دقيقة من التعرض.
وأشارت الدراسة إلى أن هذا النشاط المضاد للبكتيريا يُظهر إمكانات كبيرة كأداة قوية للوقاية من الالتهابات البكتيرية في بيئات مختلفة، بما في ذلك مرافق الرعاية الصحية وبيئات الخدمات الغذائية، دون المساهمة في مقاومة المضادات الحيوية.
عملية إنتاج المادة الجديدة، من أعلى اليسار الأولي إلى أسفل اليمين النهائي
تم استخدام عملية كهروكيميائية لتصنيع الفولاذ المقاوم للصدأ المنسوج بالنحاس، بهدف استغلال الخصائص الطبيعية المضادة للبكتيريا للنحاس.
" يعد قتل البكتيريا إيجابية الجرام بدون مواد كيميائية أمرًا سهلاً نسبيًا، لكن مكافحة البكتيريا سلبية الجرام يمثل تحديًا كبيرًا، وذلك بسبب غشاء الخلية السميك متعدد الطبقات. وقالت أنوجا تريباثي، المؤلفة الرئيسية للدراسة وزميلة ما بعد الدكتوراه في كلية الهندسة الكيميائية والبيولوجية الجزيئية: " إذا بقيت هذه البكتيريا على الأسطح، فيمكنها أن تنمو بسرعة ".
" لقد حاولت تطوير سطح مبيد للجراثيم بدون مضادات حيوية، فعال ضد البكتيريا سالبة الجرام وإيجابية الجرام" .
كيف تظهر المادة تحت المجهر
الحاجة إلى تطوير أسطح مضادة للبكتيريا بدون مضادات حيوية
وكان الدافع وراء الطريقة الجديدة هو الحاجة إلى تطوير أسطح مضادة للبكتيريا تسمح لها بأن تكون معقمة، أو على الأقل لا تستضيف البكتيريا الأكثر خطورة، بدون مضادات حيوية، والتي لا تساهم في مقاومة الأدوية، أو ما يسمى بمقاومة المضادات الحيوية. .
بالإضافة إلى ذلك، ينبع ذلك من القلق بشأن الالتهابات البكتيرية التي تسببت في ما يقدر بنحو 1.27 مليون حالة وفاة في عام 2019 وحده وما يقرب من خمسة ملايين حالة وفاة أخرى على مستوى العالم.
يتيح الجمع بين النسيج النانوي والطلاء النحاسي أن تكون المادة الجديدة أكثر فعالية من حيث التكلفة وتقدم حلاً قابلاً للتطوير لتقليل التلوث البكتيري في الرعاية الصحية والخدمات الغذائية والبيئات المشتركة الأخرى.
وأشار تريباثي إلى أن "الفولاذ المقاوم للصدأ ذو البنية النانوية يمكن أن يقتل البكتيريا سالبة الجرام وإيجابية الجرام، لكننا أردنا تحسين النشاط المضاد للبكتيريا للأسطح التي قد تكون شديدة التلوث". "لقد زودنا الطلاء النحاسي الموجود على النسيج النانوي المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ بنشاط مضاد للجراثيم عالي جدًا."
وقالت تريباثي، في إشارة أيضًا إلى تفشي الإشريكية القولونية مؤخرًا في متاجر البقالة في كالجاري بكندا، إنها كانت متحمسة بشكل خاص في بحثها، مدركة مدى إلحاح وأهمية مكافحة هذه البكتيريا المقاومة على الأسطح.
"قد يكون من الصعب القضاء عليها. لذلك، إذا تمكنا من القضاء على E. coli، لدينا فرصة جيدة للقضاء على العديد من البكتيريا الموجودة على الأسطح."
سوف يدرس العمل المستقبلي فعالية المادة ضد الخلايا الضارة الأخرى والتطبيقات المحتملة في عمليات زرع الأعضاء الطبية.
بفضل قناة Telegram الخاصة بنا، يمكنك البقاء على اطلاع دائم بما يتم نشره من مقالات السيناريوهات الاقتصادية الجديدة.
المقال علماء أمريكيون يصنعون مادة معقمة دون استخدام المضادات الحيوية أو المواد الكيميائية يأتي من السيناريوهات الاقتصادية .