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.



​الذكاء الاصطناعي في علاج جذور الأسنان

​الذكاء الاصطناعي في علاج جذور الأسنان
TT

​الذكاء الاصطناعي في علاج جذور الأسنان

​الذكاء الاصطناعي في علاج جذور الأسنان

حقق الذكاء الاصطناعي تقدماً كبيراً في اكتشاف وتوقع جوانب مختلفة في علاج جذور الأسنان المسماة من قِبل عامة الجمهور بـ«حشوات العصب» Endodontics.

الذكاء الاصطناعي يرصد جذر الأسنان

في مجال الاكتشاف، تم استخدام الذكاء الاصطناعي لتحديد الآفات والخراجات حول قمة جذور الأسنان، وكسر التاج والجذر، وتحديد طول الجذر، وكشف تشريح الجذور والقنوات. تشمل مهام التنبؤ تقدير الحاجة إلى إعادة العلاج. تُعد الخراجات حول قمة جذور الأسنان، شائعة وتُشكّل تحديات في التشخيص وتخطيط العلاج للأطباء. ويمكن أن يُحسّن التعرف المبكر على هذه الآفات من نتائج العلاج من خلال منع انتشار المرض إلى الأنسجة المحيطة.

إن علاج جذور الأسنان أو حشوات العصب، المعروف أيضاً باسم «علاج العصب»، فرع من فروع طب الأسنان يركز على تشخيص، ومعالجة أمراض لب الأسنان (العصب) والجذور.

يتضمن هذا العلاج إزالة اللب التالف أو المصاب داخل السن (لب السن المحتوي على العصب والشريان والوريد والأوعية اللمفاوية وكثير من الخلايا لكن الكل يسمي اللب بالعصب!)، وتنظيف وتعقيم القنوات الجذرية، ثم حشوها بمواد طبية خاصة لمنع العدوى المستقبلية، وحماية الأسنان من مزيد من التلف.

أهمية علاج جذور الأسنان

- تخفيف الألم: يساعد علاج الجذور في تخفيف الألم الشديد الناتج عن التهابات العصب، إذ قالت العرب: «لا ألم إلا ألم الضرس».

- إنقاذ الأسنان: يمكن أن يمنع العلاج الفقدان الكامل للسن المتضررة، مما يحافظ على الأسنان الطبيعية بدلاً من اللجوء إلى التعويضات الصناعية.

- منع العدوى: العلاج الفوري والعناية الجيدة تمنعان انتشار العدوى إلى الأنسجة المحيطة والعظام، وقد تم تسجيل بعض حالات الوفاة من انتقال الصديد من خراجات الأسنان إلى الدورة الدموية.

وحسب المكتب العربي في منظمة الصحة العالمية فإن هناك أكثر من 130 مليون عربي بالغ يعانون من تسوس أو نخر الأسنان، ونسبة كبيرة منهم ستحتاج إلى حشوات العصب.

الذكاء الاصطناعي يسابق جراحي الأسنان

* رصد الخراجات: أجرى العالم البريطاني أندرياس وزملاؤه دراسة مقارنة ما بين أداء خوارزمية الذكاء الاصطناعي و24 جراح فم ووجه في اكتشاف الخراجات حول قمة جذور الأسنان على الأشعة البانورامية. وخلصت الدراسة إلى أن خوارزميات الذكاء الاصطناعي القائمة على التعلم العميق تفوقت على بعض الجراحين. وبالمثل، أظهرت دراسة أخرى أن نماذج الشبكات العصبية التلافيفية CNN، (وهي من مكونات الذكاء الاصطناعي المستلهمة من العصب البصري لتحديد الأشكال)، أدت أداءً أفضل من ثلاثة أطباء استشاريي أشعة فم ووجه، في اكتشاف الخراجات حول قمة جذور الأسنان أثناء المحاكاة على الأشعة داخل الفم.

وفي دراسة أخرى نشرت في مجلة «طب الأسنان» البريطانية أخيراً، استخدم العالم أورهان وزملاؤه أكثر من 100 أشعة مقطعية للأسنان لاختبار نظام الذكاء الاصطناعي، وذكروا دقة اكتشاف عالية مقارنة باختصاصي الأشعة.

تشخيص كسور الجذور وأطوالها

* تشخيص كسور الجذور الأفقية والعمودية: وهو مهمة تتطلب الخبرة، ويفشل تقريباً 75 في المائة من الأطباء في تحديدها على الأشعة. تم تطوير نماذج من الذكاء الاصطناعي لاكتشاف كسور الجذور تلقائياً على الصور الشعاعية للأسنان ثنائية وثلاثية الأبعاد.

أظهرت دراسة لفوكودا وزملائه أن الذكاء الاصطناعي يمكن أن يكون أداة واعدة لتشخيص الكسور الجذرية العمودية على الأشعة البانورامية. وأظهرت دراسة أخرى للدكتور جوهاري من «هارفارد» وزملائه أداءً ممتازاً باستخدام خوارزمية الذكاء الاصطناعي للكشف عن الكسور الجذرية العمودية بدقة 96.6 في المائة.

* تحديد طول الجذر بدقة: خطوة حاسمة لنجاح علاج قناة الجذر أو حشوات العصب، حيث إن 60 في المائة من فشل علاج حشوات العصب بسبب عدم الحساب الدقيق لطول قناة العصب، ما يؤدي إلى قصر أو زيادة الحشوة، ويؤدي بدوره إلى فشل العلاج، وتفاقم الخراج مع خطورة ذلك.

أظهرت الدراسات أن الشبكات العصبية الاصطناعية (وهي من مكونات الذكاء الاصطناعي) يمكن استخدامها لتحديد طول الجذر بدقة. أبلغ الدكتور ساغيري وزملاؤه في بحث منشور أخيراً في مجلة «طب الأسنان» الأميركية أن الذكاء الاصطناعي يمكن استخدامه أداة إضافية لتحديد موقع خروج العصب من قمة جذر الأسنان، وقد أثبت ذلك عدم وجود فروق في قياسات طول الجذر عند مقارنة الذكاء الاصطناعي مع القياسات الفعلية بعد إجراء القياسات الفعلية.

معدلات نجاح عالية

وهكذا فقد أظهرت خوارزميات الذكاء الاصطناعي القائمة على CNN معدلات نجاح عالية في الكشف التلقائي عن الأسنان وتجزئتها على الأشعة ثنائية وثلاثية الأبعاد.

ويتمتع الذكاء الاصطناعي بمستوى عالٍ، مقارنة بالمراقبين البشريين، ولكن مع أوقات معالجة أسرع بكثير. وبما أن تحديد تشريح الجذور والقنوات هو أمر ضروري لنجاح علاج قناة الجذر، فإن لدى تطبيقات الذكاء الاصطناعي القدرة على المساهمة في هذه المهام.

*رئيس جمعية الذكاء الاصطناعي بطب الأسنان في الشرق الأوسط.

حقائق

130 مليون عربي بالغ يعانون من تسوس أو نخر الأسنان ونسبة كبيرة منهم ستحتاج إلى حشوات العصب