حدد العلماء نوعا جديدا من الجزيئات النانوية القادرة على الالتصاق بأغشية الفيروسات وتدميرها، مما يفتح آفاقا جديدة لتطوير الأسطح المضادة للفيروسات ومرشحات الهواء، يمكن أن توفر هذه الطريقة حماية مستمرة وسلبية ضد الفيروسات مثل كوفيد-19 والإنفلونزا، دون الحاجة إلى الضوء أو درجات حرارة مرتفعة.

دراسة رائدة من السويد وإستونيا

اكتشف علماء من جامعة العلوم الزراعية السويدية (SLU) وجامعة تارتو في إستونيا أن بعض الجزيئات النانوية المعدنية يمكنها إتلاف الغشاء الخارجي للفيروسات، مما يقلل من قدرتها على إصابة الخلايا البشرية. هذه الآلية فريدة من نوعها ولم يتم استكشافها سابقا، وهي تعمل بكفاءة في درجة حرارة الغرفة وفي الظلام، مما يجعلها مثالية لتطهير الأسطح والهواء والمياه.

الجزيئات النانوية للأسطح المضادة للفيروسات وفلاتر الهواء

يؤكد البروفيسور فاديم كيسلر من جامعة SLU، الذي قاد البحث، أن هذه التقنية الجديدة ستجعل من السهل إنتاج أسطح مضادة للفيروسات بمجرد رشها بمحلول مائي يحتوي على هذه الجزيئات النانوية وتركها لتجف، بالإضافة إلى ذلك يمكن تصميم فلاتر هواء ومياه منخفضة التكلفة تعتمد على هذه التكنولوجيا لتنقية البيئات الملوثة.

ساهمت جائحة كوفيد-19 في تعزيز الأبحاث حول طرق جديدة لمكافحة الفيروسات، حيث لفتت تقنية النانو انتباه الباحثين نظرًا لقدرة بعض المعادن وأكاسيد المعادن على تعطيل الفيروسات بفعالية.

آلية تعطيل الفيروسات بالجزيئات النانوية

تنتمي فيروسات كورونا إلى عائلة الفيروسات ذات الغلاف الدهني، والذي يتكون من غشاء دهني (ليبيدي) يحتوي على بروتينات غشائية ضرورية لوظائف الفيروس.

أظهرت الأبحاث أن الجزيئات النانوية لبعض المعادن، مثل أكسيد التيتانيوم، تمتلك قدرة عالية على الارتباط بالفوسفوليبيدات داخل الغشاء الفيروسي، مما يؤدي إلى تلفه وإطلاق المادة الوراثية للفيروس، نتيجة لذلك يصبح الفيروس غير قادر على إصابة الخلايا البشرية.

ميزة فريدة: القضاء على الفيروسات في الظلام

إحدى الميزات الرئيسية لهذا الاكتشاف هي أنه يعمل دون الحاجة إلى الأشعة فوق البنفسجية (UV) أو أي نوع من التحفيز، على عكس بعض الطرق السابقة التي كانت تتطلب إنتاج جزيئات الأكسجين التفاعلية باستخدام الضوء لتعطيل الفيروسات.

إمكانات جديدة لتنقية المياه والاستخدام في الأماكن المظلمة

تشير الدراسة إلى أن الأسطح المطلية بجزيئات التيتانيوم النانوية يمكن أن تعطل الفيروسات المغلفة مثل فيروس كورونا والإنفلونزا، حتى في البيئات المظلمة.

كما يمكن استخدام أكاسيد المعادن الأخرى التي تمتلك خصائص مشابهة، مثل أكسيد الحديد وأكسيد الألومنيوم، لتعطيل الفيروسات بنفس الطريقة.

تنقية المياه في حالات الطوارئ من خلال إضافة هذه الجزيئات النانوية للمياه الملوثة وتركها تستقر على شكل هلام، مما يساهم في القضاء على الفيروسات والبكتيريا.

تطوير طلاءات مضادة للفيروسات للاستخدام في المستشفيات والمواصلات العامة والمكاتب.

تصنيع مرشحات هواء ذكية قادرة على تعطيل الفيروسات فور دخولها نظام التهوية.

تؤكد البروفيسورة أنجيلا إيفاسك، أستاذة علم الوراثة في جامعة تارتو، أن هذه الجزيئات النانوية لا تشكل خطرا على صحة الإنسان.

 "لقد اختبرنا هذه الجزيئات على عدة أنواع من الخلايا البشرية، وأثبتت الأبحاث أنها غير ضارة"، – أنجيلا إيفاسك.

ما هي الجزيئات النانوية؟

الجزيئات النانوية هي جسيمات صغيرة جدا، لا يتجاوز قطرها بضع نانومترات، وغالبا ما تمتلك خصائص مختلفة تماما عن الجزيئات الأكبر حجما من نفس المادة.

يمثل هذا الاكتشاف تقدما علميا كبيرا في مكافحة الفيروسات بطرق مبتكرة وآمنة، دون الحاجة إلى الضوء أو درجات حرارة مرتفعة. من خلال استخدام الجزيئات النانوية المعدنية، يمكن توفير حلول دائمة لتعقيم الأسطح، وتنقية الهواء والماء، وحماية الصحة العامة من الأمراض الفيروسية.