أبحاث لإنتاج أنسجة بشرية من الخلايا الجذعية في الفضاء

خلايا جذعية جنينية
خلايا جذعية جنينية
TT

أبحاث لإنتاج أنسجة بشرية من الخلايا الجذعية في الفضاء

خلايا جذعية جنينية
خلايا جذعية جنينية

يعكف باحثون من جامعة زيوريخ السويسرية على دراسة تأثير انعدام الوزن على إنتاج الأنسجة البشرية. وقد أرسلوا 250 أنبوباً من الخلايا الجذعية البشرية البالغة إلى المحطّة الفضائية الدولية على متن مهمّة أطلقتها شركة «سبيس إكس». وفي الأبحاث العلمية تُبرمج الخلايا الجذعية على التطوّر إلى أنواع متعدّدة متخصصة من الأنسجة أبرزها العظام والغضاريف، لذا يسعى الباحثون اليوم إلى معرفة المزيد حول الدور الذي قد تلعبه البيئة المنعدمة الجاذبية في تحسين دقّة الطبّ وعمليات زراعة الأعضاء.
ونقل موقع جامعة زيوريخ الإلكتروني عن الدكتورة كورا ثيل، من مركز الفضاء التابع للجامعة أنّ «الباحثين يستخدمون انعدام الوزن كأداة»، إذ تؤثّر الجاذبية على التمايز الذي تمرّ به الخلايا الجذعية وتنظيم الأنسجة. ويعتقد العلماء أنّ الخلايا التي تتخصّص في نوع معيّن من الأنسجة، تشكّل وبطريقة عفوية أنسجة منظّمة ثلاثية الأبعاد دون الحاجة إلى تركيبات مساعدة.
تشير خطّة الباحثين إلى أنّ هذا الاختبار سيتمّ في وحدة صغيرة تحتوي على خلايا جذعية تحيط بها بيئة معقّمة بدرجة حرارة مستقرّة. وفي حال نجاح الاختبار، سيُصار إلى رفع مستوى العمل، ثم ستستخدم التقنية أخيراً في صناعة أنسجة للاستعمالات الطبية كالغضاريف وخلايا الكبد للزراعة.
من جهته، قال البروفسور أوليفر أولريتش، مدير مركز الفضاء في جامعة زيوريخ: «يمكن استخدام الخلايا البشرية الصناعية المنتجة ذاتياً في تحديد تركيبات الأدوية المناسبة لكلّ مريض. كما قد تساعد الهياكل الشبيهة بالأعضاء والمنتجة في الفضاء في تقليص استخدام الحيوانات في التجارب العلمية».
يُذكر أنّ شركة «إيرباص» قدّمت بعض الدعم لهذا المشروع، من خلال تنسيق الوصول إلى المحطّة الفضائية الدولية وتنظيم حركة الأنابيب ودعم المعدّات على الأرض. أمّا الدراسة، فقد تولّى وضعها كلّ من ثيل وأولريتش اللذين سيقودان العمل البحثي مع فريقهما. ويرى أولريتش أنّ تقليص الكلفة الأساسية في المشاريع الفضائية يتم بواسطة الأجهزة والأدوات المصممة لكلّ مهمّة إلى جانب تقليص البيروقراطية. وهو يستخدم معدّات موجودة ومستخدمة اليوم في الصناعة الطبية على الأرض بهدف الحفاظ على خفض كلفة المشروع. وأخيراً، يرى أولريتش أنّ الجنس البشري سيستخدم مدار الأرض المنخفض كمكان روتيني للأبحاث والتطوير والإنتاج في العقود القليلة المقبلة.



«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