تقنية جديدة تكشف أمراضاً معدية بالصرف الصحي

تتميّز بكونها منخفضة التكلفة وسريعة وقابلة للتكيّف

أجهزة الاستشعار الورقية الجديدة سريعة وسهلة الاستخدام (جامعة كرانفيلد)
أجهزة الاستشعار الورقية الجديدة سريعة وسهلة الاستخدام (جامعة كرانفيلد)
TT

تقنية جديدة تكشف أمراضاً معدية بالصرف الصحي

أجهزة الاستشعار الورقية الجديدة سريعة وسهلة الاستخدام (جامعة كرانفيلد)
أجهزة الاستشعار الورقية الجديدة سريعة وسهلة الاستخدام (جامعة كرانفيلد)

توصّل باحثون في جامعة كرانفيلد ببريطانيا إلى طريقة لتحديد العلامات البيولوجية للأمراض المعدية في مياه الصرف الصحي باستخدام أجهزة استشعار ورقية بتقنية الأوريغامي.

وأوضحوا أنّ التقنية تتيح تتبُّع الأمراض المعدية باستخدام كاميرا الهاتف المحمول، وفق النتائج المنشورة، الخميس، في دورية «Cell Reports Physical Science».

وتقنية الأوريغامي هي فنّ طيّ الورق لإنشاء أشكال وهياكل معقَّدة. وفي السياق العلمي، تُستخدم لتطوير أجهزة استشعار وأدوات طبّية بسيطة وسهلة الاستخدام، إذ يجري طيّ الورق بطريقة تسمح بدمج مواد كيميائية أو حساسات، مما يجعلها فعالة في تطبيقات، مثل الكشف عن الأمراض أو تحليل المياه.

وتتميّز هذه الطريقة بكونها منخفضة التكلفة وسريعة وقابلة للتكيّف، مما يسهّل استخدامها في البيئات المختلفة، وقد تُحدث تغييرات كبيرة في كيفية توجيه التدابير الصحية العامة في أي أوبئة مستقبلية.

وتُعَدُّ اختبارات مياه الصرف الصحي واحدة من الطرق الرئيسية لتقويم انتشار الأمراض المعدية في المجتمعات، مثل الفيروس المسبب لـ«كوفيد - 19» والإنفلونزا.

ويأخذ الباحثون عيّنات من محطات معالجة المياه المختلفة في جميع أنحاء البلاد، ويستخدمون النتائج لفهم المناطق التي تعاني أعلى معدّلات العدوى.

وطوّر الفريق هذه الطريقة الجديدة خلال الجائحة لتتبُّع معدّلات العدوى في المجتمع وتوجيه التدابير الصحية.

وعن طريقة استخدام أجهزة الاستشعار الورقية الجديدة، أوضحوا أنها سريعة وسهلة الاستخدام، إذ توضع عيّنات مياه الصرف الصحي على ورقة مطبوعة بالشمع تُطوى على شكل «أوريغامي».

وتحتوي الورقة على مواد كيميائية تتفاعل مع بعض علامات الأمراض، مما يؤدّي إلى ظهور لون فلوري. ويمكن قراءة النتائج باستخدام كاميرا الهاتف المحمول، ما يتيح جمع البيانات بسرعة.

وأجرى الفريق البحثي اختبارات ميدانية في 4 فنادق للحجر الصحي بالقرب من مطار هيثرو. استغرقت العملية بأكملها، من أخذ العيّنة إلى الحصول على النتائج، أقل من 90 دقيقة، مقارنةً بنحو 4 ساعات للاختبار التقليدي. وأظهرت النتائج أنّ هذه الأجهزة الجديدة تقدّم نتائج دقيقة مثل اختبار تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR)، ولكن بتكلفة أقلّ بكثير، مما يوفر إنذاراً مبكراً عن الأمراض في المجتمع.

وقال الباحث الرئيسي للدراسة في جامعة كرانفيلد، البروفيسور زهوغن يانغ: «خلال الجائحة، أثبتنا أنّ تحليل مياه الصرف بشكل سريع وسيلة فعالة لتتبُّع الأمراض المعدية وإدارة الصحة العامة».

وأضاف عبر موقع الجامعة، أنّ الاختبار البسيط الذي طوره الفريق يُكلّف جنيهاً إسترلينياً واحداً، ويستخدم وظيفة الكاميرا المتاحة بشكل شائع في الهواتف المحمولة، ما يجعله متاحاً بسهولة، ويمكن أن يكون هذا نقطة تحول في توقُّع معدّلات الأمراض وتحسين الصحة العامة في مواجهة الأوبئة المستقبلية.


مقالات ذات صلة

تغيّر المناخ أضاف 41 يوماً من الحرارة الخطيرة بمختلف أنحاء العالم عام 2024

بيئة تغير المناخ جعل ارتفاع درجات الحرارة أكثر ترجيحاً بمختلف أنحاء العالم (رويترز)

تغيّر المناخ أضاف 41 يوماً من الحرارة الخطيرة بمختلف أنحاء العالم عام 2024

ذكرت مجموعة من العلماء أن البشر في جميع أنحاء العالم عانوا من متوسط 41 يوماً إضافياً من الحرارة الخطيرة، هذا العام؛ بسبب تغير المناخ الناجم عن الإنسان.

«الشرق الأوسط» (لندن)
بيئة حقل قمح في أوساس سوهير بجنوب غربي فرنسا (أ.ف.ب)

المواد البلاستيكية الدقيقة منتشرة بقوة في التربة الزراعية الفرنسية

كشفت دراسة نشرت نتائجها «الوكالة الفرنسية للتحول البيئي» الخميس عن وجود شبه منهجي للمواد البلاستيكية الدقيقة في التربة الزراعية في فرنسا.

«الشرق الأوسط» (باريس)
صحتك دعوة إلى تطوير استراتيجيات فعالة للحدّ من سوء استخدام المضادات الحيوية (جامعة منيسوتا)

دول نامية تُسرف في استخدام المضادات الحيوية للأطفال... وتحذير

كشفت دراسة عن زيادة مقلقة في استخدام المضادات الحيوية للأطفال دون سنّ الخامسة عند الإصابة بالحمى أو السعال في البلدان النامية، خصوصاً في الكونغو ومصر.

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
يوميات الشرق اليوغا تعزّز التوازن بين الجسم والعقل (جامعة ميريلاند)

اليوغا تُحسِّن صحة العين

وجدت دراسة هندية أن ممارسة اليوغا قد تلعب دوراً مهماً في تحسين صحة العين وعلاج بعض الحالات البصرية، مثل المياه الزرقاء، وقصر النظر، وارتفاع ضغط العين.

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
يوميات الشرق تشهد التقنيات الطبية القابلة للارتداء تطوراً كبيراً (جامعة جنوب أستراليا)

سماعة طبية جديدة قد تحدث ثورة في علاج أمراض القلب

كشف باحثون من جامعة «سيتي هونغ كونغ» في الصين، عن سماعة طبية تعد الأحدث ضمن «أجهزة استشعار صوت القلب القابلة للارتداء».

«الشرق الأوسط» (القاهرة)

أيهما الأفضل صحياً... شوكولاته الحليب أم الداكنة؟

تناول الشوكولاته له فوائد عظيمة للصحة (أ.ب)
تناول الشوكولاته له فوائد عظيمة للصحة (أ.ب)
TT

أيهما الأفضل صحياً... شوكولاته الحليب أم الداكنة؟

تناول الشوكولاته له فوائد عظيمة للصحة (أ.ب)
تناول الشوكولاته له فوائد عظيمة للصحة (أ.ب)

قالت صحيفة «واشنطن بوست» الأميركية إن دراسة جديدة قارنت بين الآثار الصحية المرتبطة بتناول الشوكولاته الداكنة مقابل شوكولاته الحليب.

وخلصت الدراسة أن إلى أن الأشخاص الذين يتناولون الشوكولاته بانتظام لديهم احتمال أقل للإصابة بمرض السكري من النوع 2، لكن نتائج الدراسة جاءت مع تحذير مهم، حيث كانت الشوكولاته الداكنة فقط هي المرتبطة بانخفاض خطر الإصابة بالمرض، وليس شوكولاته الحليب، وليس من الواضح تماماً سبب ذلك.

ويعتقد الباحثون أن الشوكولاته الداكنة تقدم فوائد أكبر من شوكولاته الحليب، لأنها تحتوي على سكر أقل ومستويات أعلى من المركبات النباتية التي ثبت في بعض الدراسات أنها تقلل الالتهابات وتعالج الحساسية من الإنسولين.

وفي حين أن العديد من الدراسات السابقة فحصت التأثيرات الصحية لتناول الشوكولاته، فإن الدراسة الجديدة، التي نُشرت في مجلة «British Medical Journal» مؤخراً، كانت واحدة من الدراسات القليلة التي قارنت بشكل خاص بين الشوكولاته الداكنة وشوكولاته الحليب، كما أنها واحدة من أكبر الدراسات حول هذا الموضوع حتى الآن.

وقام الباحثون بتحليل بيانات نحو 192 ألف رجل وامرأة في الولايات المتحدة الأميركية تمَّت متابعتهم لأكثر من 30 عاماً، وكان المشاركون جزءاً من 3 مجموعات مختلفة من الممرضات والأطباء والعاملين في مجال الصحة الذين أجابوا بانتظام عن أسئلة حول أنظمتهم الغذائية وصحتهم ووزنهم ونشاطهم البدني وعادات نمط حياتهم الأخرى.

الشوكولاته تحتوي على مستويات عالية من الفلافانولات (جامعة كنغستون)

وبعد الأخذ في الاعتبار أشياء، مثل العمر ومستويات التمارين الرياضية وعوامل أخرى، وجد الباحثون أن الأشخاص الذين تناولوا الشوكولاته الداكنة أسبوعياً (ما يعادل 5 مرات) لديهم خطر أقل بنسبة 21 في المائة للإصابة بمرض السكري من النوع 2 مقارنةً بالأشخاص الذين نادراً ما يأكلون الشوكولاته الداكنة أو لا يأكلونها أبداً.

وبالنسبة لشوكولاته الحليب، لم تكن هناك فائدة واضحة للصحة. بل، في الواقع، مع زيادة تناول الأشخاص لها طوال فترة الدراسة، ارتفعت احتمالية اكتسابهم للوزن، خاصة إذا كانوا يعانون من السمنة بالفعل.

مقارنة الشوكولاته بالحليب والداكنة

تحتوي الشوكولاته الداكنة والحليب على كميات عالية من الدهون، وفي كثير من الحالات السكر، لكن الشوكولاته بالحليب تميل إلى إضافة المزيد من السكر.

وتحتوي الشوكولاته الداكنة على كمية أكبر بكثير من الكاكاو، ونتيجة لذلك، تحتوي عادة على تركيز أعلى عدة مرات من المركبات النباتية المفيدة التي تسمى «البوليفينول»، خصوصاً النوع المعروف باسم «الفلافونويد». تعمل هذه المواد الطبيعية مضادات للأكسدة، وتوجد في العديد من الأطعمة النباتية، بما في ذلك الفواكه والخضراوات والشاي والقهوة.

أشارت عدد من الدراسات إلى أن «الفلافونويد» قد تساعد في الحماية من مرض السكري من النوع 2 من خلال تحسين كيفية استجابة أجسامنا للإنسولين وتكسير السكر وكذلك حماية خلايا بيتا التي تنتج الإنسولين من البنكرياس.

ورجَّحت العديد من الدراسات أيضاً أن «الفلافونويد» يمكن أن يقلل من خطر الإصابة بأمراض القلب وارتفاع ضغط الدم.

وقالت المؤلفة الرئيسية للدراسة الجديدة، بينكاي ليو، طالبة الدكتوراه في قسم التغذية في كلية الصحة العامة بجامعة هارفارد: «بشكل عام، ثبت أن (البوليفينول) مفيد».

ولا تحتوي الشوكولاته البيضاء على مسحوق الكاكاو، ونتيجة لذلك تحتوي على القليل من «الفلافونويد» أو «البوليفينول» أو لا تحتوي عليه على الإطلاق، كما تحتوي على أعلى محتوى من السكر من أي نوع من أنواع الشوكولاته.

وحذر مؤلفو الدراسة الجديدة من أن نتائجهم أظهرت فقط وجود علاقة بين الشوكولاته الداكنة وخطر الإصابة بمرض السكري، لكن من الممكن أن يكون هناك شيء آخر يفسر النتائج، وقد يكون الأشخاص الذين يتناولون الشوكولاته الداكنة أكثر وعياً بصحتهم من أولئك الذين يفضلون تناول الشوكولاته بالحليب.

ووجد الباحثون، على سبيل المثال، أن الأشخاص الذين يتناولون الشوكولاته الداكنة يميلون إلى تناول المزيد من الفاكهة والخضراوات، ولديهم عموماً أنظمة غذائية أكثر صحة.

وقالت ليو: «لا يمكننا أن نقول على وجه اليقين إن تناول الشوكولاته الداكنة سيقلل من خطر الإصابة بمرض السكري من النوع 2. يمكننا القول إن تناولها يرتبط بانخفاض المخاطر، لكننا لا نريد أن يبالغ الناس في تفسير النتائج».

وذكرت أنه من الممكن أن يكون استهلاك الشوكولاته الداكنة مجرد مؤشر على نمط حياة أكثر صحة، ولكن حتى عندما أخذت مع زملائها هذا في الاعتبار أثناء تحليلهم النتائج؛ فقد وجدوا رابطاً بين الشوكولاته الداكنة وانخفاض خطر الإصابة بمرض السكري.

ووصف سيمين ليو، أستاذ وخبير تغذية في جامعة كاليفورنيا الذي يدرس التأثيرات الصحية للشوكولاته، النتائج الجديدة بأنها واعدة.

وقال إنه من المعقول أن «الفلافونويدات» الموجودة في الشوكولاته الداكنة قد توفر الحماية ضد مرض السكري من النوع 2.

قطع من الشوكولاته الداكنة (د.ب.أ)

ولكن قال إن هناك حاجة إلى المزيد من البحث الدقيق لإظهار السبب والنتيجة، وفهم ما إذا كانت هناك كمية وتكرار مثاليان لاستهلاك الشوكولاته الداكنة لإنتاج فوائد صحية.

ووجدت 3 دراسات أخرى كبيرة على الأقل أن تناول الشوكولاته يرتبط بانخفاض احتمالية الإصابة بمرض السكري من النوع 2.

ووجدت تجربتان سريريتان أن تكليف الأشخاص بتناول الشوكولاته الداكنة كل يوم لمدة أسبوعين أدى إلى خفض مستويات ضغط الدم وتحسين حساسية الإنسولين لديهم، بالإضافة إلى تحسُّن أكبر في صحة القلب والأوعية الدموية والأيض مقارنة بالأشخاص الذين تم تكليفهم تناول الشوكولاته البيضاء.

وكلفت إحدى الدراسات الكبيرة الأشخاص بتناول مكمل يحتوي على مستخلص الكاكاو كل يوم لعدة سنوات، وكانت النتائج مختلطة.

ووجدت أن مكملات الكاكاو تجعل الناس أقل عرضة للوفاة بأمراض القلب والأوعية الدموية، ولكنها لم تقلل من خطر الإصابة بمرض السكري من النوع 2.

وأشارت ليو إلى أن هذه التجربة شملت كبار السن الذين بلغ متوسط ​​أعمارهم 72 عاماً، وهو ما قد يفسر التناقض.

ووجدت دراستها أن الارتباط بين تناول الشوكولاته الداكنة وانخفاض خطر الإصابة بمرض السكري لوحظ في المقام الأول لدى الأشخاص الذين تقل أعمارهم عن 70 عاماً.

وأكدت أنه في حين أن الشوكولاته الداكنة يمكن أن تكون وجبة خفيفة صحية، فمن المهم عدم الإفراط في تناولها.

وأضافت: «الرسالة الأساسية هي التوازن، وليس الإفراط. الشيء المهم الذي يجب إعطاؤه الأولوية في نظامك الغذائي هو الأطعمة الغنية بالمغذيات».

كيفية اختيار الشوكولاته الأكثر إفادة

إذا كنتَ تريد تناول الشوكولاته لفوائدها الصحية المحتملة، ففكر فيما يلي:

تحتوي الشوكولاته بالحليب والشوكولاته البيضاء على عدد أقل من «الفلافونويد» و«البوليفينول» مقارنة بالشوكولاته الداكنة، وفي كثير من الحالات تحتوي أيضاً على كثير من السكر.

يمكنك التعرف على الشوكولاته الداكنة من خلال النسبة المئوية لمواد الكاكاو الصلبة؛ حيث تحتوي الشوكولاته الداكنة على ما لا يقل عن 50 في المائة من مواد الكاكاو الصلبة، وتحتوي الشوكولاته بالحليب على أقل من 50 في المائة من مواد الكاكاو الصلبة، ولا تحتوي الشوكولاته البيضاء على أي مواد كاكاو صلبة، وتحتوي على زبدة الكاكاو والحليب والسكر.

وبشكل عام، كلما زاد محتوى المواد الصلبة من الكاكاو، قلَّ السكر.

ويقول الخبراء إنه من الآمن تناول الشوكولاته الداكنة باعتدال، ولكن المعادن قد تكون ضارة بشكل خاص لأدمغة الأطفال والجهاز العصبي؛ لذا فمن الأفضل على الأرجح أن يتناول الحوامل والأطفال الصغار الشوكولاته الداكنة باعتدال.