بينها البامية... نباتات قادرة على تصفية المياه المبتذلة من جزيئات البلاستيك

البامية تُستخدم كمكثف في عدد من الوصفات لا سيما من مطابخ جزر الأنتيل أو لويزيانا أو جنوب آسيا (أ.ف.ب)
البامية تُستخدم كمكثف في عدد من الوصفات لا سيما من مطابخ جزر الأنتيل أو لويزيانا أو جنوب آسيا (أ.ف.ب)
TT

بينها البامية... نباتات قادرة على تصفية المياه المبتذلة من جزيئات البلاستيك

البامية تُستخدم كمكثف في عدد من الوصفات لا سيما من مطابخ جزر الأنتيل أو لويزيانا أو جنوب آسيا (أ.ف.ب)
البامية تُستخدم كمكثف في عدد من الوصفات لا سيما من مطابخ جزر الأنتيل أو لويزيانا أو جنوب آسيا (أ.ف.ب)

أعلن علماء في الولايات المتحدة أمس (الثلاثاء) أن استخدام البامية أو غيرها من النباتات اللزجة يمكن أن يصفي البلاستيك الدقيق من مياه الصرف الصحي من دون استخدام منتجات صناعية، وفقاً لوكالة الصحافة الفرنسية.
ويمكن للنتائج التي توصلوا إليها والتي قُدمت في مؤتمر الربيع للجمعية الكيميائية الأميركية، أن تقدم بديلاً لاستخدام المواد الكيميائية في محطات معالجة مياه الصرف الصحي، والتي تطرح نفسها مخاطر صحية.
وأوضحت الباحثة الرئيسية راجاني سرينيفاسان من جامعة تارلتون في تكساس، في مقطع فيديو أنه لتصفية هذه المواد البلاستيكية الدقيقة والعناصر الأخرى غير المرغوب فيها، «يجب أن نستخدم مواد طبيعية غير سامة».
وتُستخدم البامية كمكثف في عدد من الوصفات، لا سيما من مطابخ جزر الأنتيل أو لويزيانا أو جنوب آسيا.
وبعدما درست قدرة هذا النوع من النباتات على تطهير المياه من الملوثات ذات الأصل النسيجي، ركّزت راجاني سرينيفاسان على تطبيق للجسيمات البلاستيكية الدقيقة. هذه الجزيئات التي لا يتعدى طولها خمسة مليمترات، تضر بالأسماك، لا سيما عن طريق تعطيل نظامها التناسلي أو نموها.
وتأتي اللدائن الدقيقة (ميكروبلاستيك) من الكمية الهائلة من البلاستيك المنتجة منذ خمسينات القرن الماضي، والتي تُقدر بنحو 8 مليارات طن، أعيد تدوير 10 في المائة منها فقط. والباقي منتشر في أنحاء العالم كافة، من المحيطات إلى الأنهار، في الهواء وحتى في طعامنا.
وقد تكون لهذه الجزيئات آثار ضارة على صحة الإنسان رغم الغموض في شأنها. ويمكن أيضاً أن تكون اللدائن الدقيقة مسببة للسرطان والطفرات.

وعادة ما تزيلها محطات معالجة مياه الصرف الصحي على مرحلتين: يتم الاحتفاظ بتلك التي تطفو على السطح، وبعد ذلك تسمح المواد الكيميائية التي تسمى المواد الندفية للباقي بالتجمع معاً لتشكيل كتل يسهل تصفيتها.
لكن هذه المواد الندفية، بينها عديد الأكريلاميد، يمكن أن تتحلل إلى مواد سامة أخرى.
لذلك حققت راجاني سرينيفاسان وزملاؤها فيما إذا كانت النباتات التي يسهل الوصول إليها مثل البامية أو الصبار أو الحلبة أو التمر الهندي أو السيليوم يمكن أن تحل محلها. وأجريت الاختبارات باستخدام مستخلصات من نبات واحد أو أكثر، بمياه ملوثة بجزيئات بلاستيكية دقيقة.
في نهاية تجربتهم، خلص الباحثون إلى أن مزيج مستخلصات البامية والحلبة كان الأكثر فعالية في المياه المالحة، وأن البديل من البامية والتمر الهندي كان أفضل حل للمياه العذبة.
وتبين أن المركبات الطبيعية المشتقة من هذه النباتات، فعالة على الأقل بالدرجة عينها إن لم يكن أكثر، من متعدد الأكريلاميد الصناعي. وتُعتبر خصوصاً المنتجات النباتية غير سامة وقابلة للاستخدام أصلاً في محطات معالجة مياه الصرف الصحي بحالتها الحالية.
وتأمل الباحثة راجاني سرينيفاسان أن تتمكن في نهاية المطاف من تسويق هذه العملية تجارياً للسماح بوصول أكبر إلى المياه النظيفة.



تقنية جديدة لتقليل مدة التئام العظام

يستخدم فريق البحث تياراً ضوئياً لتنظيم الخلايا المناعية (جامعة هونغ كونغ)
يستخدم فريق البحث تياراً ضوئياً لتنظيم الخلايا المناعية (جامعة هونغ كونغ)
TT

تقنية جديدة لتقليل مدة التئام العظام

يستخدم فريق البحث تياراً ضوئياً لتنظيم الخلايا المناعية (جامعة هونغ كونغ)
يستخدم فريق البحث تياراً ضوئياً لتنظيم الخلايا المناعية (جامعة هونغ كونغ)

طوّر فريق بحثي من جامعة هونغ كونغ في كوريا الجنوبية، طلاءً مبتكراً يستجيب للضوء لتسريع اندماج العظام مع الزّرعات الجديدة بعد إجراء جراحات العظام. وقد ثَبُت أن الطلاء المطور يقلّل من وقت الالتئام إلى أسبوعين فقط، ممّا يسرّع معدل التعافي بعد الجراحة إلى الضعف، فضلاً عن تقليل خطر رفض الجسم للغرسات.

ويستكشف حالياً، الفريق صاحب الابتكار، بقيادة البروفيسور كيلفن يونغ واي كوك، من قسم جراحة العظام والصّدمات، كلية الطب السريري في جامعة هونغ كونغ (HKUMed)، تطبيق هذه التكنولوجيا في جراحات استبدال المفاصل الاصطناعية، بما في ذلك جِراحات استبدال الركبة التي تُجرى بشكلٍ شائع في هونغ كونغ.

وفي بيان صحافي صدر الجمعة، قال يونغ واي كوك: «أثبتت التّجارب على الحيوانات أن هذه الطريقة تعمل على تسريع عملية دمج العظام مع الغرسة بشكلٍ كبيرٍ، مما يؤدي إلى زيادة مضاعفة في معدل الاندماج».

ووفق النتائج المنشورة في دورية «أدفانسد فانكشينال ماتيرالز»، فإن عملية دمج العظام مع الغرسة تسارعت من 28 يوماً إلى 14 يوماً فقط، مما أدى إلى مضاعفة السرعة بشكل فعّال.

وتُمثّل هذه الدراسة أول دراسة تَستخدم تياراً ضوئياً لتنظيم الخلايا المناعية بشكل غير جراحي. ومن المتوقع أن يؤدي هذا الاكتشاف إلى تقدّمٍ كبيرٍ في تطوير مواد حيوية جديدة قادرة على التّحكم عن بُعد في البيئة المناعية للعظام.

ويمكن أن يؤدي الاضطراب في البيئة المناعية العظمية أثناء مرحلة ما بعد الزّرع إلى ارتخاءِ الزرعة الجديدة، وإطالة وقت التعافي وزيادة المضاعفات بعد الجراحة، مما يؤدي في النهاية إلى فشل الزرعة. ولمعالجة هذه التحديات، طور فريق جامعة هونغ كونغ الطبية طلاءً مبتكراً يستجيب للضوء القريب من الأشعة تحت الحمراء (NIR)، يؤثر بشكل إيجابي على استجابة الخلايا المناعية، ممّا يُقلل بشكلٍ فعّالٍ من الالتهاب الحاد خلال المرحلة الحاسمة بعد الزرع.

وتتضمن هذه العملية توليد تيار ضوئي يُحفِّز تدفُّق الكالسيوم المتزايد في نوعٍ من الخلايا المناعية يُعرف بالخلايا البلعمية، مما يخلق بيئة مناعية عظمية أكثر ملاءمة. وهذا يُعزّز بدوره تكوين العظام، وبالتالي تسريع عملية دمج العظام بالزرع.

وتلعب الخلايا البلعمية دوراً محورياً في عملية تجديد العظام، وهي من بين الخلايا المناعية الأولى التي تستجيب، فتبدأ تفاعلاً متسلسلاً ضرورياً لتكامل العظام مع الغرسة.

وعند إدخال الغرسات، تُصبح هذه الخلايا المناعية نشِطة وتحفّز استجابة التهابية حادة، وتُطلِق السيتوكينات المؤيّدة للالتهابات، لتسهيل تجنيد الخلايا الجذعية المتوسطة (MSCs) وبدءِ عملية تجديد العظام. لذلك، من الأهمية في مكان استعادة بيئة متوازنة بين العظام والغرسة، خصوصاً بعد مرحلة الالتهاب الأولية، لمنع الالتهاب طويل الأمد وضمانِ نجاح تكامل الغرسة.

وعادةً ما يجري طلاء الغرسات العظمية بثاني أكسيد التيتانيوم (TiO2)، وهو غير سامٍ لخلايا العظام والبكتيريا، ولكن لديه حدود في استجابته للأشعة القريبة من الأشعة تحت الحمراء.

في هذه الدراسة، استخدم فريق البحث هيدروكسيباتيت (HA)، المكوِّن الأساسي للعظام والأسنان، لتطوير سطحٍ قابلٍ للإثارة يستجيب للتيار الضوئي.

ويُولِّد الطلاء الجديد إشارات ضوئية كهربائية عند تعرّضه للأشعة القريبة من الأشعة تحت الحمراء، ممّا يقلّل بسرعة من الالتهاب الحاد ويخلق بيئة مناعية مفيدة مصمّمة لحالة المريض، ويؤدي في النهاية إلى تسريع تكامل العظام مع الغرسة ويجعل الغرسات أكثر أماناً.

وأضاف البروفيسور يونغ واي كوك قائلاً: «نجح فريقنا في تطوير آلية جديدة تعمل على تعديل تمايز الخلايا المناعية بشكل غير جراحي وفقاً لدورة المناعة لدى المريض واحتياجاته»، وتابع: «هذا الاكتشاف له تأثيرٌ عميق على معدل نجاح جراحة العظام ويوفر اتجاهاً جديداً لمعالجة التّحديات السريرية، مثل رفض الزرع».