«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)

علماء يرصدون نجماً يبتلع كوكباً

نجم يلتهم أحد كواكبه (أ.ف.ب)
نجم يلتهم أحد كواكبه (أ.ف.ب)
TT

علماء يرصدون نجماً يبتلع كوكباً

نجم يلتهم أحد كواكبه (أ.ف.ب)
نجم يلتهم أحد كواكبه (أ.ف.ب)

شهد نجم، يقع بالقرب من كوكبة العقاب، تضخّماً طبيعياً غير متناسق؛ نظراً إلى كونه قديماً، جعله يبتلع الكوكب، الذي كان قريباً منه، وفقاً لـ«وكالة الصحافة الفرنسية».
وسبق لعلماء فلك أن رصدوا مؤشرات لمثل هذا الحدث، ولمسوا تبِعاته. وقال الباحث في «معهد كافلي» بـ«معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (إم آي تي)»، والمُعِدّ الرئيسي للدراسة، التي نُشرت، الأربعاء، في مجلة «نيتشر»، كيشالاي دي، إن ما كان ينقصهم هو «ضبط النجم في هذه اللحظة خاصة، عندما يشهد كوكبٌ ما مصيراً مماثلاً». وهذا ما ينتظر الأرض، ولكن بعد نحو 5 مليارات سنة، عندما تقترب الشمس من نهاية وجودها بصفتها قزماً أصفر وتنتفخ لتصبح عملاقاً أحمر. في أحسن الأحوال، سيؤدي حجمها ودرجة حرارتها إلى تحويل الأرض إلى مجرّد صخرة كبيرة منصهرة. وفي أسوأ الأحوال، ستختفي بالكامل.
بدأ كل شيء، في مايو (أيار) 2020، عندما راقب كيشالاي دي، بكاميرا خاصة من «مرصد كالتك»، نجماً بدأ يلمع أكثر من المعتاد بمائة مرة، لمدة 10 أيام تقريباً، وكان يقع في المجرّة، على بُعد نحو 12 ألف سنة ضوئية من الأرض.
وكان يتوقع أن يقع على ما كان يبحث عنه، وهو أن يرصد نظاماً نجمياً ثنائياً يضم نجمين؛ أحدهما في المدار المحيط بالآخر. ويمزق النجم الأكبر غلاف الأصغر، ومع كل «قضمة» ينبعث نور.
وقال عالِم الفلك، خلال عرض للدراسة شارك فيها مُعِدّوها الآخرون، التابعون لمعهديْ «هارفارد سميثسونيان»، و«كالتك» الأميركيين للأبحاث، إن «الأمر بدا كأنه اندماج نجوم»، لكن تحليل الضوء، المنبعث من النجم، سيكشف عن وجود سُحب من الجزيئات شديدة البرودة، بحيث لا يمكن أن تأتي من اندماج النجوم.
وتبيَّن للفريق خصوصاً أن النجم «المشابه للشمس» أطلق كمية من الطاقة أقلّ بألف مرة مما كان سيُطلق لو اندمج مع نجم آخر. وهذه الكمية من الطاقة المكتشَفة تساوي تلك الخاصة بكوكب مثل المشتري.
وعلى النطاق الكوني، الذي يُحسب ببلايين السنين، كانت نهايته سريعة جداً، وخصوصاً أنه كان «قريباً جداً من النجم، فقد دار حوله في أقل من يوم»، على ما قال دي.
وبيّنت عملية الرصد أن غلاف الكوكب تمزّق بفعل قوى جاذبية النجم، لبضعة أشهر على الأكثر، قبل امتصاصه. وهذه المرحلة الأخيرة هي التي أنتجت وهجاً مضيئاً لمدة 10 أيام تقريباً.