طور فريق بحثي هلامًا مائيًا ذكيًا يمكن وضعه مباشرة على الجروح تحت ضمادة ويطلق المضاد الحيوي فقط عند وجود بكتيريا ضارة. يتألف الهلام من ماء وجزيئات بوليمر طويلة تربطها روابط متصالبة، واستُخدم رابط متصالب يتحلل عند تعرضه لإنزيمات بيتا-لاكتامازات التي تنتجها العديد من البكتيريا الممرِضة. عندما تتواجد هذه الإنزيمات، يتفكك الهلام ويحرر حمل المضاد الحيوي؛ أما عند غيابها فيبقى الهلام سليمًا ويحتجز الدواء.
أظهرت الاختبارات المختبرية الانتقائية الواضحة: تحلل الهلام فقط في وجود البكتيريا المنتجة للبيتا-لاكتامازات وبقي سليمًا مع البكتيريا غير الضارة. احتفظت المادة بالمضاد الحيوي بإحكام حتى تم تحفيز التحلل، ما قلّل تسرب الدواء ولم يسرّع ظهور مقاومة خلال التعرض طويل الأمد. في تجارب الأحياء، أدّى تطبيق واحد في الفئران إلى القضاء الكامل على عدوى جرح خدش، وتفوّق الهلام على ضمادة مضادة للميكروبات مستخدمة شائعًا من حيث القضاء على البكتيريا وتسريع الشفاء.
تقول قائدة الفريق، أنيتا شوكلا من كلية الهندسة بجامعة براون، إن المادة تقلل التعرض غير الضروري للمضادات الحيوية وتوفّر العلاج عند وجود عدوى. يرى الباحثون أن هذا النهج قد يحافظ على المضادات الحيوية الحرجة ويوفّر مكافحة عدوى مستهدفة عند الطلب. سجل الفريق براءة اختراع ويعمل على تطوير المادة لمراحل تجارية محتملة، وقد دعمت العمل مؤسسة Dr. Ralph and Marian Falk Medical Research Trust. وتشير الدراسة إلى أن أكثر من 1 million شخص يموتون سنويًا بسبب عدوى مقاومة للمضادات الحيوية، وقد يقترب هذا العدد من 10 million بحلول عام 2050 إذا استمر الإفراط في استخدام المضادات الحيوية.
كلمات صعبة
- رابط متصالب — صلة كيميائية تربط سلاسل البوليمر معًاروابط متصالبة
- إنزيم — بروتين يسرّع التفاعلات الكيميائية في الكائناتإنزيمات
- تحلل — انقسام أو تفكك مادّة إلى أجزاء أصغريتحلل, التحلل
- مضاد حيوي — دواء يقتل أو يوقف نمو البكتيرياالمضاد الحيوي, المضادات الحيوية, المضادات الحيوية الحرجة
- مقاومة — عدم تأثير الدواء على الجراثيم أو فقد فعاليته
- براءة اختراع — حماية قانونية لفكرة أو اختراع جديد
- تسرب — خروج مادة من مكانها دون قصد
تلميح: مرّر المؤشر أو ركّز أو اضغط على الكلمات المظلَّلة داخل القصة لرؤية تعريفات سريعة أثناء القراءة أو الاستماع.
أسئلة للمناقشة
- كيف قد يغيّر هذا الهلام طريقة علاج جروح العدوى لدى المرضى؟ اذكر فوائد ومخاطر محتملة.
- كيف يمكن أن يساعد تقليل التعرض غير الضروري للمضادات الحيوية في خفض انتشار المقاومة؟ اشرح بفكرة أو مثال.
- ما العوائق أو التحديات المتوقعة في نقل هذه المادة من المختبر إلى الاستخدام التجاري؟ اذكر أمثلة عملية.
