«الصدمة الكهربائية» طريقة جديدة لقتل البكتيريا

بتعزيز قدرة المضادات الحيوية

«الصدمة الكهربائية» طريقة جديدة لقتل البكتيريا
TT

«الصدمة الكهربائية» طريقة جديدة لقتل البكتيريا

«الصدمة الكهربائية» طريقة جديدة لقتل البكتيريا

توصل فريق بحثي أميركي إلى طريقة ثورية يمكن أن تقضي على واحدة من أبرز مشكلات استخدام معدن «التيتانيوم» في عمليات زرع الأسنان والمفاصل.
ويحتوي التيتانيوم على العديد من الخصائص التي تجعله خياراً رائعاً للاستخدام في عمليات الزرع، أهمها انخفاض كثافته وصلابته العالية ونسبة القوة إلى الوزن المرتفعة، ومقاومة التآكل، ولكن المشكلة في أن سطح المعدن بيئة مثالية لتراكم الميكروبات، مما يسبب الالتهابات المزمنة والالتهابات في الأنسجة المحيطة، وبالتالي، فإن 5 إلى 10% من عمليات زراعة الأسنان تفشل وتجب إزالتها في غضون 10 إلى 15 سنة لمنع العدوى في الدم والأعضاء الأخرى.
وقدم فريق بحثي من كلية سوانسون للهندسة الطبية في جامعة بيتسبرغ الأميركية علاجاً ثورياً لهذه المشكلة باستخدام الصدمات الكهربائية، لتعزيز قدرة المضادات الحيوية على القضاء على الميكروبات، ونشروا نتائج ما توصلوا إليه في دراسة نُشرت في العدد الأخير من دورية «ACS Applied Materials and Interfaces».
ويصف تقرير نشره، أول من أمس، الموقع الإلكتروني لجامعة بيتسبرغ، تلك الطريقة، حيث يتم تمرير تيار كهربائي ضعيف من خلال التيتانيوم، مما يؤدي إلى إتلاف غشاء خلية الميكروب المتصل به، ولا يتسبب ذلك في إيذاء الأنسجة السليمة المحيطة، وهذا الضرر يجعل الميكروب أكثر عرضة للمضادات الحيوية.
وتستهدف المضادات الحيوية بشكل خاص الميكروبات النشطة، وبالتالي فهي لا تعمل على الميكروبات الخاملة، وهي الطريقة التي تتسبب في تكرار العدوى، ولكن العلاج بالصدمات الكهربائية يسبب الإجهاد الكهروكيميائي في جميع الميكروبات، مما يجعلها أكثر عرضة للمضادات الحيوية.
وركز الباحثون تجاربهم خلال البحث المنشور على بكتيريا المُبيَضّة البيضاء أو فطريات المهبل (C. albicans)، وهو ميكروب يعيش ضمن «فلورا» الإنسان الطبيعية، ويوجد في الجهاز التنفسي العلوي والفم والمهبل، ولكن د. تاغبو نيبا أستاذ الهندسة الحيوية والباحث الرئيسي بالدراسة قال في تصريحات خاصة لـ«الشرق الأوسط» عبر البريد الإلكتروني: «أثبتنا لاحقاً أن علاجنا فعّال ضد العديد من أنواع الميكروبات، حيث يعمل ضد البكتيريا إيجابية الجرام وسالبة الجرام، وأكدنا أخيراً فعاليتها أيضاً ضد خلايا الخميرة».
ويتعامل هذا العلاج مع العدوى بمجرد اكتشافها، كما يمكن استخدامه مع ضمادات الجروح لمنع انتشار الميكروبات على الجرح، كما يؤكد د.نيبا.
والخطوة التالية التي سيعمل عليها الفريق البحثي هي الانتقال من التجارب المعملية التي أثبتت نجاح الطريقة الجديدة، إلى تصميم نماذج حيوانية ذات صلة، لتأكيد فعالية العلاج في الجسم الحي، ومن ثم الانتقال بعد ذلك إلى مرحلة التطبيق على البشر. ويتوقع د.نيبا أن يتم اجتياز تلك الخطوات سريعاً، لكي يكون هذا العلاج متاحاً للتطبيق العملي، ويقول: «سيكون ذلك قريباً جداً».


مقالات ذات صلة

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

علوم النموذج تم تطويره باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

أنتجت مجموعة من العلماء هيكلاً يشبه إلى حد كبير الجنين البشري، وذلك في المختبر، دون استخدام حيوانات منوية أو بويضات.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم الهياكل الشبيهة بالأجنة البشرية تم إنشاؤها في المختبر باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء يطورون «نماذج أجنة بشرية» في المختبر

قال فريق من الباحثين في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة إنهم ابتكروا أول هياكل صناعية في العالم شبيهة بالأجنة البشرية باستخدام الخلايا الجذعية.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

تمكنت مجموعة من العلماء من جمع وتحليل الحمض النووي البشري من الهواء في غرفة مزدحمة ومن آثار الأقدام على رمال الشواطئ ومياه المحيطات والأنهار.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
علوم صورة لنموذج يمثل إنسان «نياندرتال» معروضاً في «المتحف الوطني لعصور ما قبل التاريخ» بفرنسا (أ.ف.ب)

دراسة: شكل أنف البشر حالياً تأثر بجينات إنسان «نياندرتال»

أظهرت دراسة جديدة أن شكل أنف الإنسان الحديث قد يكون تأثر جزئياً بالجينات الموروثة من إنسان «نياندرتال».

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

توصلت دراسة جديدة إلى نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات على كوكب الأرض مشيرة إلى أن نظرية «تبلور العقيق المعدني» الشهيرة تعتبر تفسيراً بعيد الاحتمال للغاية.

«الشرق الأوسط» (لندن)

خطر احتراري يهدّد الحياة البحرية في «منطقة الشفق»

منطقة الشفق موطن حيوي للحياة البحرية (غيتي)
منطقة الشفق موطن حيوي للحياة البحرية (غيتي)
TT

خطر احتراري يهدّد الحياة البحرية في «منطقة الشفق»

منطقة الشفق موطن حيوي للحياة البحرية (غيتي)
منطقة الشفق موطن حيوي للحياة البحرية (غيتي)

يُحذر العلماء من أن تغير المناخ يمكن أن يقلل بشكل كبير من الحياة في أعمق أجزاء محيطاتنا التي تصل إليها أشعة الشمس، حسب (بي بي سي).
ووفقا لبحث جديد نُشر في مجلة «نيتشر كوميونيكشنز». فإن الاحترار العالمي يمكن أن يحد من الحياة فيما يسمى بمنطقة الشفق بنسبة تصل إلى 40 في المائة بنهاية القرن.
وتقع منطقة الشفق بين 200 متر (656 قدماً) و1000 متر (3281 قدماً) تحت سطح الماء.
وجد الباحثون أن «منطقة الشفق» تندمج مع الحياة، ولكنها كانت موطناً لعدد أقل من الكائنات الحية خلال فترات أكثر دفئاً من تاريخ الأرض.
وفي بحث قادته جامعة إكستر، نظر العلماء في فترتين دافئتين في ماضي الأرض، قبل نحو 50 و15 مليون سنة مضت، وفحصوا السجلات من الأصداف المجهرية المحفوظة.
ووجدوا عدداً أقل بكثير من الكائنات الحية التي عاشت في هذه المناطق خلال هذه الفترات، لأن البكتيريا حللت الطعام بسرعة أكبر، مما يعني أن أقل من ذلك وصل إلى منطقة الشفق من على السطح.
وتقول الدكتورة كاثرين كريشتون من جامعة إكستر، التي كانت مؤلفة رئيسية للدراسة: «التنوع الثري لحياة منطقة الشفق قد تطور في السنوات القليلة الماضية، عندما كانت مياه المحيط قد بردت بما يكفي لتعمل مثل الثلاجة، والحفاظ على الغذاء لفترة أطول، وتحسين الظروف التي تسمح للحياة بالازدهار».
وتعد منطقة الشفق، المعروفة أيضاً باسم المنطقة الجائرة، موطناً حيوياً للحياة البحرية. ويعد التخليق الضوئي أكثر خفوتاً من أن يحدث إلا أنه موطن لعدد من الأسماك أكبر من بقية المحيط مجتمعة، فضلاً عن مجموعة واسعة من الحياة بما في ذلك الميكروبات، والعوالق، والهلام، حسب مؤسسة «وودز هول أوشيانوغرافيك».
وهي تخدم أيضاً وظيفة بيئية رئيسية مثل بالوعة الكربون، أي سحب غازات تسخين الكواكب من غلافنا الجوي.
ويحاكي العلماء ما يمكن أن يحدث في منطقة الشفق الآن، وما يمكن أن يحدث في المستقبل بسبب الاحتباس الحراري. وقالوا إن النتائج التي توصلوا إليها تشير إلى أن تغيرات معتبرة قد تكون جارية بالفعل.
وتقول الدكتورة كريشتون: «تعدُّ دراستنا خطوة أولى لاكتشاف مدى تأثر هذا الموطن المحيطي بالاحترار المناخي». وتضيف: «ما لم نقلل بسرعة من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، قد يؤدي ذلك إلى اختفاء أو انقراض الكثير من صور الحياة في منطقة الشفق في غضون 150 عاماً، مع آثار تمتد لآلاف السنين بعد ذلك».