أحبار الوشم... خطر يُهدد الخلايا البشرية

دراسة أميركية كشفت احتواءها على مركبات ضارة وجزيئات نانونية

أحبار الوشم... خطر يُهدد الخلايا البشرية
TT

أحبار الوشم... خطر يُهدد الخلايا البشرية

أحبار الوشم... خطر يُهدد الخلايا البشرية

استخدم الناس منذ آلاف السنين الوشم لتزيين أجسادهم لأسباب احتفالية ودينية، وتكشف بعض الأدلة الأثرية الحديثة عن أن المصريين القدماء عرفوا الوشم منذ آلاف السنين. واليوم فإن الكثير من الناس يمارسون نفس المسلك كشكل من أشكال التعبير عن الذات، لكنّ دراسة حديثة، قُدمت في 24 أغسطس (آب) باجتماع الخريف للجمعية الكيميائية الأميركية، حذّرت من أن الأحبار المستخدمة حالياً في الوشم، قد تحتوي على جزيئات ضارة بالخلايا البشرية.
يقول جون سويرك، من جامعة «بينغامتون» بولاية نيويورك، والباحث الرئيسي بالدراسة، في تقرير نشره الموقع الرسمي للجمعية: «فكرة هذا المشروع جاءت في البداية لأنني كنت مهتماً بما يحدث عند استخدام ضوء الليزر لإزالة الوشم، لكن بعد ذلك أدركت أنه لا يُعرف سوى القليل جداً عن تكوين أحبار الوشم، بدأنا في تحليل العلامات التجارية الشهيرة».
وأجرى سويرك والطلاب الجامعيين في مختبره مقابلات مع فناني الوشم لمعرفة ما يعرفونه عن الأحبار التي يستخدمونها مع عملائهم، حيث وجدنا أن الفنانين قادرين على تحديد العلامة التجارية التي يفضلونها بسرعة، لكنهم لم يعرفوا الكثير عن محتوياتها.
ويوضح سويرك: «من المثير للدهشة أنه لا يوجد محل للصباغة يصنع صبغة مخصصة لحبر الوشم، والشركات الكبرى تصنع أصباغاً لكل شيء، مثل الطلاء والمنسوجات، وتستخدم هذه الأصباغ نفسها في أحبار الوشم».
وتحتوي أحبار الوشم على جزأين: «صبغة» و«محلول ناقل»، ويمكن أن تكون الصبغة مركباً جزيئياً مثل الصباغ الأزرق، ومركباً صلباً مثل ثاني أكسيد التيتانيوم، وهو أبيض، أو مزيج من النوعين المركبين مثل الحبر الأزرق الفاتح، الذي يحتوي على الصباغ الأزرق الجزيئي، وثاني أكسيد التيتانيوم.
وينقل المحلول الحامل الصبغة إلى الطبقة الوسطى من الجلد ويساعد عادةً في جعل الصبغة أكثر قابلية للذوبان، ويمكنه أيضاً التحكم في لزوجة محلول الحبر ويتضمن أحياناً عنصراً مضاداً للالتهابات.
وقام فريق سويرك في جامعة «بينغامتون» بولاية نيويورك بالتحقيق في حجم الجسيمات والتركيب الجزيئي لأصباغ الوشم باستخدام مجموعة متنوعة من التقنيات، مثل مطياف (رامان) والتحليل الطيفي للرنين المغناطيسي النووي، والفحص المجهري الإلكتروني.
ومن خلال هذه التحليلات، أكدوا وجود مكونات غير مدرجة في بعض الملصقات، فعلى سبيل المثال، في حالة واحدة لم يتم إدراج الإيثانول، لكن التحليل الكيميائي أظهر أنه موجود في الحبر، وتمكن الفريق أيضاً من تحديد الأصباغ المحددة الموجودة في بعض الأحبار.
يقول سويرك: «في كل مرة نظرنا فيها إلى أحد الأحبار، وجدنا شيئاً جعلني أتوقف قليلاً، على سبيل المثال، يشير 23 من 56 حبراً مختلفاً تم تحليلها حتى الآن إلى وجود صبغة تحتوي على الآزو».
ورغم أن الكثير من أصباغ (الآزو) لا تسبب مخاوف صحية عندما تكون سليمة كيميائياً، فإن البكتيريا أو الأشعة فوق البنفسجية يمكن أن تحللها إلى مركب آخر قائم على النيتروجين والذي يعد مادة مسرطنة محتملة، وفقاً لمركز الأبحاث المشتركة، الذي يقدم نصائح علمية مستقلة إلى الاتحاد الأوروبي.
بالإضافة إلى ذلك، قام الفريق بتحليل 16 حبراً باستخدام المجهر الإلكتروني، واحتوى نصفها تقريباً على جزيئات أصغر من 100 نانومتر، يقول سويرك: «هذا نطاق حجم مقلق، فجزيئات بهذا الحجم يمكن أن تمر عبر غشاء الخلية وقد تسبب ضرراً».
وبعد أن يُجري الباحثون بعض الاختبارات الإضافية، سيقومون بإضافة المعلومات إلى موقع الويب الخاص بهم «What in My Ink؟». يقول سويرك: «باستخدام هذه البيانات، نريد من المستهلكين والفنانين اتخاذ قرارات مستنيرة وفهم مدى دقة المعلومات المقدمة».


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)

ألياف طبيعية تعزز كفاءة تقنيات تحلية المياه بتكلفة منخفضة

الألياف الطبيعية المستخلصة من مصادر نباتية وحيوانية تُعتبر بديلاً منخفض التكلفة وقابلًا للتحلل الحيوي (الدكتور محمد عجيزة)
الألياف الطبيعية المستخلصة من مصادر نباتية وحيوانية تُعتبر بديلاً منخفض التكلفة وقابلًا للتحلل الحيوي (الدكتور محمد عجيزة)
TT

ألياف طبيعية تعزز كفاءة تقنيات تحلية المياه بتكلفة منخفضة

الألياف الطبيعية المستخلصة من مصادر نباتية وحيوانية تُعتبر بديلاً منخفض التكلفة وقابلًا للتحلل الحيوي (الدكتور محمد عجيزة)
الألياف الطبيعية المستخلصة من مصادر نباتية وحيوانية تُعتبر بديلاً منخفض التكلفة وقابلًا للتحلل الحيوي (الدكتور محمد عجيزة)

تُشكل ندرة المياه العذبة تحدياً عالمياً زائداً، خصوصاً في المناطق الجافة التي تشهد استنزافاً سريعاً لمواردها المحدودة. كما يزيد النمو السكاني والتطور الاقتصادي من حدة المشكلة، حيث يرفعان الطلب على المياه لأغراض الشرب والزراعة والصناعة؛ مما يهدد الصحة العامة والأمن الغذائي.

وتعتمد الطرق التقليدية لتحلية المياه على الطاقة بشكل مكثف ولها آثار بيئية سلبية، بينما تعد تقنيات تحلية المياه بالطاقة الشمسية حلاً واعداً لمعالجة ندرة المياه والعمل المناخي، حيث تستفيد من الطاقة الشمسية المتجددة. وعلى الرغم من أن أنظمة «المقطرات» الشمسية لتحلية المياه تعد طريقة مستدامة، فإنها تواجه تحديات مثل الكفاءة المنخفضة التي تتراوح بين 30 و40 في المائة، ومعدلات إنتاج منخفضة للمياه العذبة، بالإضافة إلى التلوث البيئي الناجم عن استخدام مواد تقليدية، مثل المواد ذات التغير الطوري.

ألياف طبيعية

واستعرضت دراسة مرجعية أجراها باحثون مصريون، إمكانية استخدام الألياف الطبيعية بوصفها وسيلة مستدامة لتعزيز أداء الأنظمة الشمسية لتحلية المياه. وتتميز الألياف الطبيعية، المستخلصة من مصادر نباتية وحيوانية متاحة في المناطق النائية، بكونها بديلاً منخفض التكلفة، وقابلة للتحلل الحيوي، ومتعددة الاستخدامات.

ووفق النتائج المنشورة بعدد نوفمبر (تشرين الثاني) بدورية (Solar Energy)، يمكن للألياف الطبيعية مثل القطن، وقش الأرز، وألياف شجرة الموز، ونبات السيزال، وقش الخيزران، تحسين الأداء من خلال توفير الهيكل المسامي من أجل ترشيح المياه، وإزالة الشوائب، وتعزيز نقل الحرارة.

يقول الدكتور محمد عجيزة، الباحث الرئيسي للدراسة بقسم الهندسة الميكانيكية في جامعة كفر الشيخ، إن الألياف الطبيعية توفر حلاً مستداماً لتحسين كفاءة تحلية المياه بالطاقة الشمسية مع تقليل الأثر البيئي، لأنها تتميز بالتحلل البيولوجي، ما يجعلها خياراً جذاباً لتعزيز كفاءة الأنظمة الشمسية في المناطق التي تفتقر إلى الموارد.

وأضاف لـ«الشرق الأوسط» أن الألياف الطبيعية توفر امتصاصاً عالياً للإشعاع الشمسي؛ مما يُحسّن الاحتفاظ بالحرارة ويزيد معدلات التبخر، كما تعزز الكفاءة الحرارية والعزل وتقلل الفاقد الحراري؛ مما يزيد من كفاءة التكثيف بفضل مساحتها السطحية الكبيرة، فيما تُسهّل خصائصها نقل المقطر الشمسي، وتوزيعه في المناطق النائية، حيث تقلل من الوزن الإجمالي له.

تقنيات تحلية المياه بالطاقة الشمسية تعد حلا ًواعداً لمعالجة ندرة المياه والعمل المناخي (جامعة واترلو)

تقييم الأداء

أثبتت الدراسة أن الألياف الطبيعية تتمتع بقدرة استثنائية على امتصاص المياه تصل إلى 234 في المائة، بالإضافة إلى خصائصها الحرارية المميزة؛ مما يتيح استخدامها بوصفها مواد عازلة أو ممتصة أو موصلة للحرارة في الأنظمة الشمسية. ويسهم ذلك في تحسين عمليات التبخير والتكثيف. وتعمل هذه الألياف على تعزيز نقل الحرارة وتقليل فقد الطاقة؛ مما يؤدي إلى تحسين الكفاءة بنسبة 15 في المائة. كما وجد الباحثون أن هذه الألياف أثبتت قدرتها على زيادة إنتاجية المياه العذبة بشكل ملحوظ، حيث حققت زيادة تصل إلى 123.5 في المائة مع قشور الجوز الأسود، و126.67 في المائة مع مزيج من ألياف النباتات التي تنمو في البرك والمستنقعات وألياف السيزال.

وبالمقارنة مع المقطرات التقليدية، حققت بعض الألياف زيادة ملحوظة في إنتاج المياه العذبة، مثل نشارة الخشب وقش الأرز (62 في المائة)، واللوف الأسود (77.62 في المائة)، وألياف السيزال (102.7 في المائة)، والقماش القطني (53.12 في المائة)، وألياف النخيل (44.50 في المائة)، وألياف الكتان (39.6 في المائة).

وحددت الدراسة أبرز مميزات التوسع في استخدام الألياف الطبيعية في تقنيات تحلية المياه بالطاقة الشمسية، مثل وفرة الموارد الشمسية والمساحات الواسعة لتركيب الأنظمة، بالإضافة لكون الألياف خياراً مستداماً. كما تدعم زيادة استنزاف الموارد المائية العالمية، ونمو السكان، وزيادة الوعي بتغير المناخ الحاجة الملحة لهذه التكنولوجيا.

في المقابل، أشار الباحثون إلى تحديات تواجه هذه التقنيات، منها قلة الاستثمارات في الطاقة المتجددة، والوعي المحدود بفوائد أنظمة التحلية الشمسية، بالإضافة إلى قلة الانتشار والعوائق التجارية مقارنة بالتقنيات التقليدية، والاختلافات في سياسات الطاقة بين الدول، ما يؤثر على إمكانية توسيع نطاق استخدامها.

وأوصى الباحثون بإجراء مزيد من الأبحاث لتحسين تركيبات الألياف الطبيعية، واستكشاف بدائل قابلة للتحلل الحيوي لتقليل الأثر البيئي. وأكدوا أهمية إجراء تقييمات شاملة لتقنيات التحلية الشمسية لتحقيق أقصى تأثير ممكن وتلبية الاحتياجات الزائدة للمياه بشكل مستدام؛ مما يسهم في دعم الأمن المائي، وتعزيز القدرة على التكيف مع التغيرات المناخية.