تقنيات مبتكرة لشاشات اللمس المضادة للميكروبات

«طلاء نحاسي شفاف» يقضي على معظم مسببات العدوى

شاشات الأجهزة اللوحية يمكنها نقل مسببات الأمراض مثل البكتيريا (رويترز)
شاشات الأجهزة اللوحية يمكنها نقل مسببات الأمراض مثل البكتيريا (رويترز)
TT

تقنيات مبتكرة لشاشات اللمس المضادة للميكروبات

شاشات الأجهزة اللوحية يمكنها نقل مسببات الأمراض مثل البكتيريا (رويترز)
شاشات الأجهزة اللوحية يمكنها نقل مسببات الأمراض مثل البكتيريا (رويترز)

في السنوات الأخيرة، زاد الاهتمام بقدرة الأسطح على نقل مسببات الأمراض مثل البكتيريا، خاصة عندما يتعلق الأمر بشاشات اللمس مثل الأجهزة اللوحية والهواتف المحمولة وآلات الصراف الآلي.

وتعتبر الطرق التقليدية لتعقيم هذه الشاشات، مثل استخدام الكحول أو المناديل المبللة، غير مثالية بسبب حساسية الشاشات. لذا، فإن الطلاءات المضادة للميكروبات تعتبر بديلاً واعداً، حيث تتكون من طبقة رقيقة من المواد المطبقة على سطح الشاشات، التي يمكن أن تقتل أو تمنع نمو الميكروبات، بينما تبقى شفافة.

طلاء شفاف

من بين هذه الطلاءات، يبرز النحاس بوصفه معدناً معروفاً بفعاليته العالية ضد مجموعة واسعة من الكائنات الحية الدقيقة. وقد استخدم بالفعل في تعقيم أشياء مثل مقابض الأبواب وحواجز أسرة المستشفيات. ومع ذلك، فإن الطلاءات النحاسية غالباً ما تكون معتمة، مما يمنع استخدامها كمضاد للميكروبات يتناسب مع شفافية شاشات العرض التي تعمل باللمس.

وفي أحدث التقنيات المبتكرة في هذا المجال، صمم باحثون بمعهد العلوم الضوئية في إسبانيا، بالتعاون مع باحثين في الولايات المتحدة، سطحاً نحاسياً شفافاً ومقاوماً لنمو البكتيريا، ونشرت نتائج بحثهم، في عدد 3 مايو (أيار) 2024 من دورية «كوميونيكيشنز ماتيريالز».

واستخدم الباحثون طبقة رقيقة من النحاس على زجاجة، وتطبيق عملية تسخين سريعة لتشكيل جسيمات النحاس بشكل مثالي.

ويوفر السطح الجديد فعالية مضادة للميكروبات، وشفافية، وعزلاً كهربائياً، مع إضافة طبقات من ثاني أكسيد السيليكون والفلوروسيلانات لتحسين المتانة والحماية البيئية. وأظهر السطح القدرة على قتل 99.9 في المائة من بكتيريا «المكورات العنقودية» خلال ساعتين، بالإضافة لقدرته على تمرير الضوء والحفاظ على فعاليته المضادة للميكروبات بعد الاستخدام الشديد، مع حفاظه على الفعالية طويلة الأمد.

وفيما يتعلق بأهمية تطبيقات «شاشات اللمس» المضادة للميكروبات، قالت واجيشا سيناراتني، الباحثة المشاركة في الدراسة من شركة «كورنينغ إنكوربوريتد» الأميركية، إن استخدام الأجهزة اللوحية والهواتف المحمولة بشكل متزايد في حياتنا يجعل الحفاظ على نظافة الشاشات ومنع انتقال الجراثيم أمراً بالغ الأهمية، خاصة في الأماكن العامة مثل المستشفيات والمدارس والمكاتب.

وأضافت لـ«الشرق الأوسط» أن «شاشات اللمس» المضادة للميكروبات توفر للمستخدمين الثقة في استخدامها دون القلق من نقل الجراثيم، ويمكن استخدامها في مختلف التطبيقات، بما في ذلك الشاشات الذكية والأجهزة اللوحية وغيرها التي تعتمد على اللمس.

جهاز التعقيم أكسيل باور يو في (أمازون)

طبقات مضادة للميكروبات

بالإضافة إلى النحاس، يعتمد الطلاء المضاد للميكروبات على تقنيات أخرى، مثل أكسيد الزنك وثاني أكسيد التيتانيوم وأيونات الفضة، والتي يمكن دمجها في طبقات رقيقة على شاشات اللمس. وتوفر هذه التقنيات حماية فعالة ضد البكتيريا والفيروسات بما في ذلك فيروس كورونا، وتتميز بالمتانة والفعالية في ظل الإضاءة العادية، ويمكن دمجها أثناء تصنيع الزجاج أو تطبيقها بعد التصنيع.

الأشعة فوق البنفسجية

تُستخدم أيضاً الأشعة فوق البنفسجية لتعقيم الشاشات بانتظام أو بعد كل استخدام. وتم تطوير أجهزة تعقيم توضع فيها الأشياء مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية والمفاتيح والنظارات والأقنعة والمجوهرات وسمّاعات الأذن للقضاء على الجراثيم والبكتيريا الشائعة بنسبة 99 في المائة.

وتضم الأجهزة، مثل «أكسيل باور يو في» غطاءً علوياً يُفتح لوضع الأشياء لمدة معينة للتعقيم العادي أو التنظيف العميق، وتُشغّل بزر جانبي في الجزء العلوي.

غطاء زجاجي

أخيراً، تم تطوير غطاء زجاجي يوضع على سطح الشاشات، مدمج بأيونات الفضة، لتوفير تأثير مضاد للميكروبات، مما يحافظ على سطح الزجاج نظيفاً وصحياً دون التأثير على متانة ووضوح الشاشات.



نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»
TT

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

توصَّل باحثون في «مركز علوم الحياة بجامعة» فيلنيوس في ليتوانيا، إلى اكتشاف طريقة جديدة رائدة في مجال البحث الجيني تسمح بإسكات (أو إيقاف عمل) جينات معينة دون إجراء قطع دائم للحمض النووي (دي إن إيه).

وتُقدِّم الدراسة مساراً جديداً محتملاً لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً يشبه الضغط على زر «إيقاف مؤقت» على التعليمات الجينية داخل الخلايا.

آلية عمل نظام «كريسبر» الجديد

اكتشف فريق البروفسور باتريك باوش من معهد الشراكة لتقنيات تحرير الجينوم بمركز العلوم الحياتية في جامعة فيلنيوس بليتوانيا، بالتعاون مع خبراء دوليين في البحث المنشور في مجلة «Nature Communications» في 29 أكتوبر (تشرين الأول) 2024، نظاماً جديداً مختلفاً للتعديل الجيني.

وعلى عكس نظام «كريسبر كاس9 (CRISPR-Cas9)»، المعروف الذي اشتهر بقدرته على قطع الحمض النووي (DNA)، يعمل نظام «كريسبر» من النوع «آي في إيه» (IV-A CRISPR) بشكل مختلف، حيث يستخدم مركباً موجهاً بالحمض النووي الريبي لإسكات الجينات دون انشقاق خيوط الحمض النووي «دي إن إيه (DNA)».

كما يستخدم النظام الجديد مركباً مؤثراً يجنِّد إنزيماً يُعرف باسم «دين جي (DinG)». ويعمل هذا الإنزيم عن طريق التحرك على طول خيط الحمض النووي (DNA)، وتسهيل إسكات الجينات من خلال عملية غير جراحية.

تقنية «كريسبر-كاس9» للقص الجيني

هي أداة تعمل كمقص جزيئي لقص تسلسلات معينة من الحمض النووي (دي إن إيه). وتستخدم الحمض النووي الريبي الموجه للعثور على الحمض النووي المستهدف. و«كاس9» هو البروتين الذي يقوم بالقص، وهذا ما يسمح للعلماء بتعديل الجينات عن طريق إضافة أو إزالة أو تغيير أجزاء من الحمض النووي، وهو ما قد يساعد على علاج الأمراض الوراثية، وتعزيز الأبحاث.

** آفاق جديدة لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً وغير جراحي

بروتينات وحلقات

يستخدم نظام «كريسبر» من النوع «IV-A» بروتينين مهمين، هما «Cas8»، و«Cas5» للعثور على بقع محددة على الحمض النووي (DNA). ويبحث هذان البروتينان عن تسلسل قصير من الحمض النووي بجوار المنطقة المستهدفة التي تتطابق مع دليل الحمض النووي الريبي. وبمجرد العثور عليه يبدآن في فك الحمض النووي وإنشاء هياكل تسمى حلقات «آر (R)».

وحلقات «آر» هي الأماكن التي يلتصق فيها الحمض النووي الريبي بخيط واحد من الحمض النووي (DNA)، وتعمل بوصفها إشارةً للنظام لبدء إيقاف أو إسكات الجين.

وكما أوضح البروفسور باوش، فإن «آر» في حلقة «R» تعني الحمض النووي الريبي. وهذه الهياكل أساسية لأنها تخبر النظام متى وأين يبدأ العمل. ولكي تكون حلقات «آر» مستقرةً وفعالةً يجب أن يتطابق الحمض النووي، ودليل الحمض النووي الريبي بشكل صحيح.

وظيفة إنزيم «دين جي»

يساعد إنزيم «DinG» نظام «كريسبر» على العمل بشكل أفضل من خلال فك خيوط الحمض النووي (DNA). وهذا يجعل من الأسهل على النظام التأثير على قسم أكبر من هذا الحمض النووي، ما يجعل عملية إسكات الجينات أكثر فعالية وتستمر لفترة أطول.

وأشار البروفسور باوش إلى أنه نظراً لأن إنزيم «DinG» يمكنه تغيير كيفية التعبير عن الجينات دون قطع الحمض النووي، فقد يؤدي ذلك إلى تطوير أدوات وراثية أكثر أماناً في المستقبل.

تطبيقات محتملة لتخفيف تلف الحمض النووي

يحمل الاكتشاف إمكانات هائلة لتحرير الجينوم والبحث في المستقبل، إذ يمكن أن تخفف الطبيعة غير القاطعة لهذه الطريقة من المخاطر المرتبطة بتلف الحمض النووي( DNA). وهو مصدر قلق عند توظيف تقنيات تحرير الجينات الحالية.

ومن خلال تمكين تعديل الجينات دون إحداث تغييرات دائمة في الحمض النووي( DNA) يمكن أن يكون هذا النهج الجديد مفيداً بشكل خاص في التطبيقات السريرية مثل العلاج الجيني للاضطرابات الوراثية. كما أن القدرة الفريدة لهذا النظام على عبور الحمض النووي دون إجراء قطع، أمر مثير للاهتمام لتطبيقات تحرير الجينات المتقدمة.

الدقة والسلامة

ويعتقد فريق البحث بأن هذه الطريقة يمكن أن تزوِّد العلماء وخبراء التكنولوجيا الحيوية بأدوات أكثر دقة لدراسة وظائف الجينات وتصحيح التشوهات الجينية بطريقة خاضعة للرقابة.

ويمثل الاكتشاف تقدماً كبيراً في مجال البحث الجيني؛ حيث يفتح نظام «كريسبر» من النوع «IV-A» آفاقاً جديدة لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً وغير جراحي، ويمكن أن تحدث هذه الطريقة ثورةً في كيفية دراسة الأمراض الوراثية وعلاجها، مع التركيز على الدقة والسلامة.