ساعدنیوز: الحریر والضوء یُحفّزان تفاعلًا کیمیائیًا شبیهًا ببیروکسید الهیدروجین
وفقًا لما نشره موقع ساعدنیوز ونقلًا عن Net Nevesht:
یُعدّ الحریر أحد المواد التی جذبت اهتمام الإنسان باستمرار عبر التاریخ، حیث تم التأکید مرارًا على قیمته العالیه. وفی السنوات الأخیره، رکّز العلماء علیه بشکل کبیر أیضًا نظرًا لقوته الشدیده. ونتیجه لذلک، یمکن استخدامه فی السترات الواقیه من الرصاص والدروع الحامیه. ومع ذلک، فإن إمکانات الحریر تتجاوز الاستخدامات الخارجیه؛ إذ یمکن أیضًا استخدامه داخل جسم الإنسان ضمن البُنى الحیویه للمساعده فی التئام الجروح وحتى دعم ثبات العظام.
ومن الجدیر بالذکر أن الحریر نوعان: أحدهما یُنتَج بواسطه دیدان القز لتکوین الشرانق، والآخر تُنتجه العناکب لبناء شبکاتها. ویختلف هذان النوعان عن بعضهما البعض کما یتمتع کل منهما بخصائص مختلفه. فعلى سبیل المثال، یُعدّ حریر دوده القز أضعف قلیلًا مقارنهً بحریر العناکب، إلا أن کلیهما یتمتع بقوه عالیه ویمکن استخدامهما فی تطبیقات طبیه متنوعه داخل جسم الإنسان.
وفقًا للباحث یونغ کیم، فقد تم تحدید جمیع البروتینات الطبیعیه التی یمکن تنشیطها بنوع معین من الضوء لإحداث تفاعل کیمیائی قادر على قتل مسببات الأمراض. ثم قام العلماء بتعدیل وراثی لدوده القز عبر إدخال هذه البروتینات فی حمضها النووی، مما مکّنها من إنتاج حریر أحمر اللون یتفاعل مع الضوء الأخضر.
ومن المثیر للاهتمام أنه عندما وضع العلماء بکتیریا الإشریکیه القولونیه (E. coli) على هذا الحریر وقاموا بتعریضه للضوء الأخضر لمده ساعه، لوحظ انخفاض بنسبه 45٪ فی بقاء البکتیریا. ووفقًا لیونغ کیم، فإن هذه العملیه تشبه عمل بیروکسید الهیدروجین فی تطهیر الجروح. فی الواقع، یمکن للحریر مع التعرض للضوء أن یولّد تفاعلًا کیمیائیًا مشابهًا لبیروکسید الهیدروجین.
ورغم أن هذا الحریر المُهندس لا یستطیع التمییز بین المیکروبات الضاره وغیر الضاره، فإن بیروکسید الهیدروجین لا یمتلک هذه القدره أیضًا. ولا یزال الوقت الأدنى اللازم لتأثیر الضوء غیر معروف. ومع ذلک، فإن هذا الاکتشاف واعد للغایه، وقد یُستخدم مستقبلًا فی تنقیه مواد مختلفه مثل الهواء والماء، وهی عناصر مهمه لصحه الإنسان.
فی دراسه أخرى نُشرت لکیم وزملائه، تبیّن أن بعض الخصائص الفیزیائیه تجعل الحریر یبرد بشکل ملحوظ، مما قد یساعد فی تقلیل الالتهابات. وتشیر هذه النتائج، إلى جانب أبحاث سابقه، إلى إمکانیه استخدام الحریر فی ضمادات متقدمه تقضی على البکتیریا وتقلل من خطر الالتهاب.
تم أیضًا اکتشاف أن الحریر یمکن أن یُستخدم للحفاظ على صحه بعض البُنى فی الجسم مثل العظام. فعندما ینکسر العظم، یستخدم الأطباء عادهً غرسات معدنیه مثل التیتانیوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ لتثبیت العظم أثناء الشفاء. لکن وفقًا للباحثه می وی من جامعه کونیتیکت، فإن هذه المعادن قد تتصلب أحیانًا وتسبب کسورًا إضافیه، کما أن إزاله هذه الغرسات تتطلب جراحه ثانیه بعد التئام العظم.
قامت وی وفریقها بتطویر نوع من الحریر یمکن أن یکون بدیلاً أفضل للغرسات المعدنیه. یتمیز هذا الحریر بالقوه والمرونه، کما أنه یذوب طبیعیًا بعد حوالی عام، مما یلغی الحاجه إلى جراحه ثانیه.
وقد دمج الفریق بروتینًا موجودًا فی حریر العناکب یُسمى فیبروین مع نوع من البلاستیک والکالسیوم المشابه لما یوجد فی العظام البشریه. وکانت النتیجه ماده أقوى من العظام البشریه نفسها، وتُعد من أقوى المواد التی یمکن للجسم امتصاصها. ویواصل الباحثون تحسین هذه الماده قبل اختبارها على الحیوانات.
إحدى المشکلات الرئیسیه فی هذا النوع من الحریر هی ارتفاع تکلفته. بالإضافه إلى ذلک، فإن دیدان القز لیست وفیره، واستخدام العناکب لیس حلًا عملیًا. لذلک تُعد المواد النباتیه مثل نانوسلیلوز الخشب خیارًا قویًا ومنخفض التکلفه. ویتمثل أحد الحلول الواعده فی دمج النانوسلیلوز مع الحریر لإنتاج ماده أکثر اقتصادیه.
وقد أشار دانییل سودربیرغ إلى أنه عندما تُنشئ الطبیعه شجره، یجب أن تمتلک بنیه میکانیکیه قویه حتى لا تنهار.
قام فریقه بدمج النانوسلیلوز من أجل القوه مع الحریر من أجل الصلابه والمرونه.
یمکن استخدام هذه الماده المرکبه فی السترات الواقیه من الرصاص، وقد تُستخدم مستقبلًا حتى داخل جسم الإنسان. فهی تتحلل خارج الجسم، لکنها تبقى مستقره داخله لأن الجسم لا یستطیع تفکیک النانوسلیلوز. ومع ذلک فهی آمنه، ویمکن للخلایا أن تنمو علیها وحولها. کما أن مرونتها تجعلها مرشحًا واعدًا لاستبدال الأوتار، وهی عملیه طبیه صعبه وغالبًا ما تتطلب أخذ أنسجه من أجزاء أخرى من الجسم.
ویواصل سودربیرغ وفریقه تحسین هذه الماده والعمل على تقلیل تکلفتها حتى تصبح قابله للاستخدام على نطاق أوسع فی التطبیقات الطبیه.
