مسحوق الميكروجل يكافح العدوى ويساعد في شفاء الجروح

تاريخ النشر : 02/06/2019 التعليقات :0 الاعجابات :0 المشاهدات :462

p_1248s2idp1.png (800×533)

اكتشف مجموعة من المهندسين منتج ثانوي مفيد في أثناء قيامهم بصنع غراء ذكي وهو : بيروكسيد الهيدروجين في تكوين الميكروجل وهذا البيروكسيد الهيدروجين يقلل من قدرة البكتريا والفيروس على الإصابة  بالعدوى على الأقل بنسبة 99%.

تركز مرحلة الدكتوراه لهاو مينغ على اختبار توافق الحياة و سحب حمض اميني من المحارة. هذا الغراء المُصنّع مثل الكاتيكول يُظهر بشائر أمل للمواد اللاصقة الذكية – هزة صغيرة من الكهرباء من الممكن أن تُحول اللزوجة على نحو متقطع ولكن ليس هذا فقط الاستخدام المحتمل له.

قال بروس ليي الأستاذ المساعد للهندسة الطبية الحيوية في جامعة ميشيغان التقنية والمستشار لرسالة الدكتوراة لمينغ ” إكتشفت مينغ في هذه العملية أن التفاعل كيمائي ولّد بيروكسيد الهيدروجين كنتيجة ثانوية من الأكسدة.” وأضاف “لقد بدأت مينغ تفكر ماذا لو إستطعنا إستخدام بيروكسيد الهيدروجين؟”

الجواب هو نعم والتقنية التي جعلت هذا المحمول, محتمل مطهراً يشفي هو الموضوع الجديد المنشور في منتدىacta Biomaterialia  وقد جمع العمل معاً فريق بين التخصصات من المهندسين ليس فقط ليكشف تطور التقنية ولكن أيضاً ليكشف فيزيائية المادة والخصائص البيولوجية لها.

يتضمن فريق المؤليون المشاركين من كارين هيلدت وجيمس ولورنا ماك رؤساء في الهندسة الحيوية في  الهندسة الكيميائية, وميغان فروست رئيس مؤقت في القسم في علم الحركة و علم وظائف الأعضاء التكاملية وكذلك أستاذ مساعد في الهندسة الطبية و أستاذ مساعد منتسب في علم المواد والهندسة.

فقط مثل الجيلي

بعد ما لاحظت مينغ بأن التفاعل يخلق بيروكسيد الهيدروجين بدأت بأخذ الأمر بعين الاعتبار عن ماهو أفضل شكل لوضع المنتج الثانوي فيه. هي أرادت الكثير من المساحة السطحية لتشغل التفاعل الكيمائي و أرادات طريقة لإعادة إستخدام المواد فبذلك أستطاع الفريق صنع الميكروجل.

قال ليي” الجل تماماً مثل الجيلي” وأضاف ” هي شبكة البوليمر مع الكثير من الماء داخله. وفقط مثل الجيلي نبدأ مع السائل ونجعله يتماسك ليكون هيئة ما.”

الميكروجل مثل الفقاعات الصغيرة للجيلي. فبالعين المجردة الشكل الجاف هو مسحوق لا يمكن وصفه. المستعلق في المحلول مع الرقم الهيدروجيني المحايد أو القلوي قليلاً, مثل الماء المقطر أو المحلول الملحي كمحلول العدسات اللاصقة, وعندها تبدأ دورة بيروكسيد الهيدروجين. إن تُركت لوحدها,  المايكروجل المايكرون ذات الحجم تولد بين واحد إلى خمسة ميليمولرز على مدى أربعة أيام. ما إن مسحوق المايكروجل يجفف مرة أخرى تعيد المواد ببساطة, يبقى بأمان محتوياً في حافظة صغير ونستطيع إعادة إستخدامها. انها مثل زجاجة من المطهر حسب الطلب وبدون الحاجة لزجاجة ضخمة و مسائل التخزين الخطرة.

مضاد المكروبات و مضاد الفيروسات

هذا الإلهام للزجاجة البنية المبدعة في خزانة الأدوية لم تكن بادئة من المعمل؛ يقوم الجسم بشكل طبيعي بإنتاج بيروكسيد الهيدروجين ليساعد على شفاء الجروح وهذه المادة كانت تستخدم على شكل واسع طبياً لتقتل البكتريا وحتى أيضاً الفيروسات. ولإن مسحوق المايكروجل إستمر لخلق و حرر بيروكسيد الهيدروجين بقيت قوته عاليه خصوصاً عند مقارنته بالطريقة التقليدية المتبعة وهي إستخدام تقنية الكرات القطنية.

درس الفريق تأثيرات الميكروجل على اثنان من سلالة البكتريا الشائعة و فيروسان مختلفان هيكلياً. وهذا يشمل العُنقودية البَشْرَوية (عنقودية الجلد الخارجي ) رقيق الجدران و موجبة الغرام, بالإضافة إلى ذلك أكثر اللامخترق ( المنيع) الإشريكية القولونية سلبية الغرام  (e.coli). نظروا هم أيضاً للمقاومة الشديدة لبارفو الخنزيري الغير مغلف (PPV) و أسهل في تعطيل الفيروس المغلف البقري فيروسي الإسهال (BVDV). لإن البروتين الصلب يُغلف حول الPPV والذي يصنعُه و الفيروسات الغير مغلفة الآخرى أكثر مقاومة للمبيدات البيولوجية. سُر الفريق مدهوشاً لرؤيته ذلك بأن الميكروجل لازال يُصغّر قدرة الفيروس على إصابة الخلابا بنسبة 99.9 %. ( من الناحية التقنية هذه قيمة تخفيض ثلاث سجل من العدوى.) مع BVDV لاحظو إنخفاض العدوى بنسبة 99.99 %.

من المعسكر إلى أرض المعركة

هنا الاحتمالات لانهاية لها. أينما تستطيع هذه الحافظة الصغير التنقل ستكون هذه التقنية فعالة. سواءً في السفر للبلدان النائية أو لمحطة فضاء أو لعيادة نائية أو لمناطق الحرب , القليل من المعالجة  لتحول دون العدوى ويقطع شوطاً كبيراً بذلك. بينما ليي و فريقه يقولون بأن هذه التقنية ليست جاهزة بعد لتكون مدرجة في خدمة امازون للتوصيل, هم متفائلين بأن هذا العمل يبشر بالخير لمجموعة متنوعة من التطبيقات ربما أيضاً مع مقاومة المضادات الحيوية.

كما قال ليي “نحن لم نقوم بتجربة أي مقاومة سلالة بكترية للمضادات الحيوية بعد, ولكن كلما أكثرنا من الابتعاد عن إستخدام المضادات الحيوية في الأساس كنا أفضل لنا” ويضيف ” لايزال هناك الكثير من العمل لإنجازه. نحن نريد بأن نبرهن أنه تحت أي ظرف من الظروف هذه التقنية تعزز الشفاء وكيف أن الخلية تستجيبه له. التركيز العالي في بيروكسيد الهيدروجين يستطيع أيضاً قتل الخلايا, إذاً نحن نحتاج لنحصل على توازن يتغير للأنواع المختلفة من الخلايا.”

تلقى مؤخراً ليي تمويلاً من مكتب مساعد وزير الدفاع للصحة من خلال البحوث الطبية الدفاعية وبرنامج التطوير بوزارة الدفاع لإكمال هذا النوع من البحث. مايبدأ من مخلفات البروتين اللزج سيكون مكرر لوزن خفيف ومحمولة وقابلة لإعادة تدوير مسحوق المايكروجل مع مايكفي من الجاذبية لركل حتى أكثر البكتريا العنيدة و العدوى الفيروسية.

المصدر

Phys.org

ترجمة: شعاع القاضي

Twitter @shuaaAlq

مراجعة: خالد الصالحي

Twitter @khalooodeeee

 


شاركنا رأيك طباعة