تخيل عالماً حيث تكون أسطح المستشفيات والمطاعم والأماكن العامة قادرة على القضاء فوراً على البكتيريا، حتى تلك الأكثر مقاومة. هذا الحلم أصبح قريباً من الواقع بفضل البحوث الرائدة التي أجراها فريق من العلماء في معهد جورجيا للتكنولوجيا. بقيادة الباحثة أنجوا تريباثي، قاموا بتطوير فولاذ مقاوم للصدأ معزز بالنحاس، يستهدف البكتيريا بشكل فعال، بما في ذلك تلك التي طورت مقاومة للمضادات الحيوية. هذه الطفرة قد تغير وجهة الحرب ضد العدوى في المستشفيات وتحد من انتشار البكتيريا الخارقة.
عملية مبتكرة تجمع بين الفولاذ والنحاس
ابتكر الفريق طريقة كيميائية كهربائية لإنتاج هذا المادة المقاومة للبكتيريا. أولاً، تم حفر سطح الفولاذ المقاوم للصدأ لتشكيل ميكروإبر حادة. ثم تم تثبيت أيونات النحاس على هذه الإبر من خلال عملية كيميائية كهربائية ثانية.
يعمل هذا المادة على مكافحة البكتيريا عبر طريقتين:
- تقوم الميكروإبر بتمزيق الأغشية الواقية للبكتيريا.
- النحاس، المعروف بخصائصه المضادة للبكتيريا منذ العصور القديمة، يقوم بتدمير الخلايا البكتيرية.
فعالية مثبتة في المختبر
أظهرت التجارب المعملية فعالية كبيرة لهذه المادة. في غضون 30 دقيقة فقط، قضت المادة على 97% من البكتيريا سالبة الجرام مثل الإشريكية القولونية و99% من البكتيريا موجبة الجرام مثل المكورات العنقودية، وذلك بدون استخدام أي مواد كيميائية.
تقول أنجوا تريباثي: “قتل البكتيريا موجبة الجرام سهل نسبيًا، لكن مواجهة البكتيريا سالبة الجرام يمثل تحدياً بسبب غشاءها الخلوي السميك.”
مادة اقتصادية ومستدامة
تتميز هذه المادة الجديدة بتكلفتها المعقولة، حيث تتطلب طبقة نحاسية رقيقة فقط لتحقيق الفعالية. كما أن الطريقة الميكانيكية تمنع البكتيريا من تطوير مقاومة، على عكس العلاجات الكيميائية.
تطبيقات متعددة ومبشرة
يمكن استخدام هذه المادة في العديد من التطبيقات، مثل تغليف الأسطح في المستشفيات، وصناعة الغرسات الطبية، والمطابخ المهنية، ومقابض الأبواب في الأماكن العامة. في ظل التزايد المستمر للبكتيريا المقاومة، قد تكون هذه الابتكارات أداة مهمة في مكافحة العدوى.
الخطوات التالية للباحثين تشمل اختبار المادة على نطاق أوسع واستكشاف إمكانيات تسويقها. هذه الابتكارات توفر أملًا جديدًا في مواجهة البكتيريا الخارقة التي تهدد الصحة العامة.