لقاحات نانوية مضادة لفيروسات الإنفلونزا

أنواع جديدة تقضي على العدوى خلال 24 ساعة

TT

لقاحات نانوية مضادة لفيروسات الإنفلونزا

نجح باحثون في جامعة نبراسكا في الولايات المتحدة الأميركية في تصنيع لقاح ضد الإنفلونزا يعتمد طريقة جديدة تفتح الباب لصناعة لقاحات طويلة المدى ضد الإنفلونزا الوبائية، فقد صرح الأستاذ المساعد إريك ويفر من جامعة نبراسكا بأن اللقاحات الحالية قللت مقدار الإصابة بما لا يتجاوز 4.75 في المائة، وساعدت فقط 6.9 في المائة فقط من المصابين من خلال عدم الحاجة لزيارة طبيب، كما أن هذه اللقاحات فعالة بنسبة أقل من 60 في المائة، هذا في حالة تطابق اللقاح مع الفيروس المنتشر في تلك المنطقة وفي تلك السنة.
ويتضح مقدار مشكلة العدوى عند النظر لما أعلنته مراكز مراقبة الأمراض واتقائها الأميركية عن مقدار الإصابات. فمثلا كان هناك 50 مليون إصابة بالإنفلونزا في الولايات الأميركية في عامي 2015 و2016 مع نحو مليون حالة كانت بحاجة لعناية داخل المستشفيات ووفاة ما بين 12 ألفا و56 ألف حالة سنويا في آخر عشر سنوات
.
لقاحات مختبرية

الطريقة الاعتيادية للقاح الإنفلونزا هي حقن الشخص بكمية من فيروسات الإنفلونزا الضعيفة أو الميتة لإكساب جسمه المناعة، ولكن من تحديات هذه الطريقة وجود عدد كبير من الفيروسات المسببة للإنفلونزا، لذلك يكون اللقاح السنوي عبارة عن تقدير أي مجموعة ستنتشر في المستقبل القريب وعلى هذا الأساس يتم تصنيعه، فلن يحمي اللقاح الشخص ضد كل أنواع الإنفلونزا ولا لفترة طويلة. والتحدي الأكبر هو استمرار هذه الفيروسات بتحوير نفسها وبروتيناتها فيظهر كل فترة شكل جديد منها، وهذا ما يؤدي إلى فشل الجهاز المناعي في التعرف عليها كسابقاتها، حيث يتعرف عليها من خلال رأس بروتين يسمى هيماغلوتينين يوجد على سطحها، ولذا لا يستطيع مقاومتها بشكل مباشر فتحدث الإصابة. ما تم على يد باحثي جامعة نبراسكا هو اعتماد جينات أسلاف الفيروسات الحالية، وتجميع لجينات فيروسات الإنفلونزا واستخدام فيروس اعتيادي آخر كحامل لها وحقنها في فئران التجارب، فقد تم حقن فئران التجارب بفيروسات حاملة لجينات السلالات (H1، H2، H3، H5) وهي تمثل عددا كبيرا من فيروسات الإنفلونزا المنتشرة؛ تم بعدها تعريض هذه الفئران لجرعات قاتلة من 9 أنواع من فيروسات الإنفلونزا من ضمنها H1N1، H3N1، H3N2، H5N1. والنتيجة كانت نجاة الفئران من 7 سلالات من هذه التسعة بنسبة 100 في المائة. ولكن هذه المحاولات لا تزال في المختبرات وعلى فئران التجارب، فقد صرح الباحثون العاملون عليها عن أنهم سيحتاجون للعمل عليها حتى 2020 أو 2025 للتأكد منها وتطبيقها على الإنسان.

تطعيم نانوي

على صعيد آخر في مكافحة الإنفلونزا، اتبع باحثون آخرون من جامعة ولاية جورجيا الأميركية اتجاها مختلفا تماما عن أقرانهم في جامعة نبراسكا، فبدلا من استخدام جينات الأسلاف تم استخدام جسيمات بروتينية نانوية هدفها منع ساق البروتين المذكور (هيماغلوتينين) من التحلل، لتكون هذه الجسيمات هي حامل هذا البروتين في اللقاح، وبهذا يكون اللقاح اعتمد على هذا الجزء من البروتين بدلا من رأسه في كثير من التغير والتشكل.
قام الباحثون بالتأكد من مفعول هذا النوع من الملقحات بحقن فئران التجارب مرتين بهذا اللقاح، ومن ثم تم تعريضها لعدة أنواع من فيروسات الإنفلونزا (H1N1، H3N2، H5N1، H7N9)، وكانت النتيجة هي أن المناعة كانت مناعة عامة لفيروسات الإنفلونزا وحماية كاملة عند التعرض لجرعة مهلكة من الفيروسات، وخفض كبير في كمية هذه الفيروسات في الرئة. والآن هم بصدد تنفيذ التجارب على القوارض كإحدى المراحل قبل تجربتها على الإنسان.
من جهة أخرى، قامت شركة يابانية تحمل اسم «شيونوغ» Shionogi بصناعة دواء «زوفلوزا Xofluza» يقضي على الإصابة بالإنفلونزا خلال 24 ساعة كمعدل؛ وصرحت بأن المريض لن يحتاج أكثر من حبة واحدة منه، فهو يختلف جذريا عن الأدوية المنافسة مثل «تاميفلو» Tamiflu الذي يحتاج لـ72 ساعة. وهو يقاوم تكاثر الفيروس بمنعه من التكاثر عن طريق منع إنتاج أنزيم يحتاجه الفيروس للتكاثر. هذا الدواء قد حصل على الضوء الأخضر للبيع داخل اليابان، ويتوقع خلال سنة بدء انتشاره عالميا عن طريق شركة «روش» (Roche) التي تمتلك «تاميفلو».



«طلاء شمسي» لشحن السيارات الكهربائية

«طلاء شمسي» لشحن السيارات الكهربائية
TT

«طلاء شمسي» لشحن السيارات الكهربائية

«طلاء شمسي» لشحن السيارات الكهربائية

في المستقبل، يمكن تغطية سيارتك الكهربائية بألواح شمسية -ليس فقط على السطح، ولكن في جميع أنحاء الجزء الخارجي من السيارة- بفضل طلاء خاص.

وسواء كنت تقود السيارة أو كانت متوقفة، يمكن لهذا الطلاء الشمسي حصاد الطاقة من الشمس، وتغذيتها مباشرة في بطارية السيارة الكهربائية. وربما يبدو الأمر وكأنه شيء من كتاب خيال علمي، إلا أن الباحثين في شركة «مرسيدس بنز» يعملون بالفعل على جعله حقيقة واقعة.

عجينة لطلاء شمسي

يقول يوشين شميد، المدير الأول لشركة «مستقبل القيادة الكهربائية» Future Electric Drive، للبحث والتطوير في «مرسيدس بنز» الذي يستكشف تقنيات السيارات الكهربائية في مرحلة مبكرة: «نحن ننتج مئات السيارات يومياً، وسطح السيارة مساحة كبيرة جداً. فلماذا لا نستخدمها لحصاد طاقة الشمس؟».

إن المادة الكهروضوئية التي تبحثها شركة مرسيدس تشبه العجينة التي يمكن وضعها على الجزء الخارجي للسيارة. يبلغ سمك الطلاء 5 ميكرومترات فقط (يبلغ متوسط ​​سمك شعرة الإنسان نحو 100 ميكرومتر)، ويزن 50 غراماً لكل متر مربع.

وقود شمسي لآلاف الكيلومترات

في سيارة رياضية متعددة الأغراض SUV متوسطة الحجم، ستشغل العجينة، التي تطلق عليها مرسيدس أيضاً طلاءً شمسياً، نحو 118 قدماً مربعة، ما ينتج طاقة كافية للسفر لمسافة تصل إلى 7456 ميلاً (12000 كم) في السنة. ويشير صانع السيارة إلى أن هذا يمكن أن يتحقق في «ظروف مثالية»؛ وتعتمد كمية الطاقة التي ستحصدها هذه العجينة بالفعل على قوة الشمس وكمية الظل الموجودة.

طلاء مرن لصبغ المنحنيات

ولأن الطلاء الشمسي مرن، فيمكنه أن يتناسب مع المنحنيات، ما يوفر فرصاً أكبر للطاقة الشمسية مقارنة بالألواح الشمسية الزجاجية التي لا يمكن ثنيها، وبالتالي لا يمكن تثبيتها إلا على سقف السيارة أو غطاء المحرك. يُعدّ الطلاء الشمسي جزءاً من طلاء متعدد الخطوات يتضمن المادة الموصلة والعزل والمادة النشطة للطاقة الشمسية ثم الطلاء العلوي لتوفير اللون (يشكل كل ذلك معاً عمق بـ5 ميكرونات).

لن تكون هذه الطبقة العلوية طلاءً قياسياً للسيارات لأنها لا تحتوي على صبغة. بدلاً من ذلك، ستبدو هذه الطبقة أشبه بجناح الفراشة، كما يقول شميد، وستكون مادة شديدة الشفافية مليئة بجسيمات نانوية تعكس الأطوال الموجية من ضوء الشمس. كما يمكن تصميمها لتعكس أطوال موجية محددة، ما يعني أن السيارات الكهربائية يمكن أن تأتي بألوان أخرى.

وسيتم توصيل الطلاء الشمسي أيضاً عن طريق الأسلاك بمحول طاقة يقع بجوار البطارية، الذي سيغذي مباشرة تلك البطارية ذات الجهد العالي.

تأمين أكثر من نصف الوقود

ووفقاً للشركة فإن متوسط سير ​​السائق هو 32 ميلاً (51.5 كم) في اليوم؛ هناك، يمكن تغطية نحو 62 في المائة من هذه الحاجة بالطاقة الشمسية من خلال هذه التكنولوجيا. بالنسبة للسائقين في أماكن مثل لوس أنجليس، يمكن أن يغطي الطلاء الشمسي 100 في المائة من احتياجات القيادة الخاصة بهم. يمكن بعد ذلك استخدام أي طاقة إضافية عبر الشحن ثنائي الاتجاه لتشغيل منزل شخص ما.

على عكس الألواح الشمسية النموذجية، لا يحتوي هذا الطلاء الشمسي على أي معادن أرضية نادرة أو سيليكون أو مواد سامة أخرى. وهذا يجعل إعادة التدوير أسهل. وتبحث «مرسيدس» بالفعل عن كيفية جعل إصلاحه سهلاً وبأسعار معقولة.

يقول شميد: «قد تكون هناك مخاوف من أن سيارتي بها خدش، فمن المحتمل أن لوحة الباب معطلة»، وتابع: «لذا اتخذنا احتياطاتنا، ويمكننا بسهولة القول إن لدينا تدابير مضادة لذلك».

ومع تغطية المركبات الكهربائية بالطلاء الشمسي، لن يكون هناك الكثير من القلق بشأن شبكات الشحن، أو الحاجة إلى قيام الناس بتثبيت أجهزة الشحن في منازلهم. ويقول شميد : «إذا كان من الممكن توليد 50 في المائة أو حتى أكثر من قيادتك السنوية من الشمس مجاناً، فهذه ميزة ضخمة ويمكن أن تساعد في اختراق السوق».

ومع ذلك، فإن حقيقة طلاء سيارتك الكهربائية بالطاقة الشمسية لا تزال على بعد سنوات، ولا تستطيع مرسيدس أن تقول متى قد يتم طرح هذا على طرازاتها، لكنها شركة واثقة من تحقيقها.

* مجلة «فاست كومباني»، خدمات «تريبيون ميديا».

اقرأ أيضاً