كشف باحثون من المعهد الكوري المتقدم للعلوم والتكنولوجيا (KAIST) عن السبب الذي يجعل مادة أكسيد الغرافين قادرة على القضاء على البكتيريا دون التسبب بأي ضرر لخلايا الإنسان. ويقدم هذا الاكتشاف تفسيرا دقيقا على المستوى الجزيئي، مما يفتح المجال لتطوير جيل جديد من المواد المضادة للبكتيريا.
ما هو أكسيد الغرافين؟
أكسيد الغرافين هو مادة نانوية تتكون من طبقة رقيقة جدا من الكربون على المستوى الذري، مرتبطة بذرات الأكسجين. وتتميز هذه المادة بخصائص فريدة تجعلها قادرة على التفاعل بشكل انتقائي مع أنواع محددة من الخلايا.
كيف يهاجم البكتيريا دون التأثير على الإنسان؟
أظهرت الدراسة أن أكسيد الغرافين يستهدف أغشية الخلايا البكتيرية فقط، حيث يلتصق بها ويدمرها، بينما يترك خلايا الإنسان سليمة.
ويرجع ذلك إلى وجود مجموعات وظيفية تحتوي على الأكسجين على سطح المادة، ترتبط بمكوّن يُعرف باسم (POPG)، وهو موجود حصريا في أغشية الخلايا البكتيرية، ولا يوجد في خلايا الإنسان.
نتائج عملية تؤكد فعالية المادة
تم اختبار هذه التقنية عمليا، حيث أظهرت الألياف المصنعة باستخدام أكسيد الغرافين قدرة على الحفاظ على خصائصها المضادة للبكتيريا حتى بعد الغسيل المتكرر.
كما تم تطوير منتجات تجارية تعتمد على هذه التقنية، من بينها فرشاة أسنان مضادة للبكتيريا، تم بيع أكثر من 10 ملايين وحدة منها، ما يعكس نجاح التطبيق العملي للاكتشاف.
استخدامات في الملابس الرياضية والتقنيات القابلة للارتداء
استُخدمت هذه التقنية أيضا في تصنيع نسيج متطور يُعرف باسم “GrapheneTex”، والذي دخل في إنتاج زي فريق استعراضي للتايكواندو خلال أولمبياد باريس 2024.
ومن المتوقع أن يتم توسيع استخدام هذه المادة في الملابس الرياضية المتطورة خلال الفعاليات الدولية، بما في ذلك دورة الألعاب الآسيوية 2026، إضافة إلى إمكانية استخدامها في الأجهزة القابلة للارتداء والأنظمة الطبية النسيجية.
آفاق مستقبلية واعدة
أكد الباحثون أن هذا الاكتشاف لا يقتصر على تطوير ملابس آمنة خالية من المواد الكيميائية الضارة، بل يفتح الباب أمام تطبيقات طبية وتقنية واسعة، خاصة في مجال المنسوجات الذكية والأجهزة الصحية القابلة للارتداء.
