در تپش این هفته، ماجرای فریب و تعرض در پوشش عرفانهای دروغین و رمالی را بررسی کردیم
با تولید پلاسمای اتمسفری سرد در دانشگاه مازندران محقق شد
رهایی از باکتریهای بیماریزا
باکتریها مهمترین و متنوعترین میکروارگانیسمهای روی کره زمین هستند که بدون فعالیت آنها، حیات مختل میشود. این موجودات ذرهبینی اگرچه فواید بسیار زیادی برای ما انسانها دارند، اما بیشتر از بیماریزا بودن و خطرات آنها میشنویم و میدانیم که تکثیر و رشد آنها آنقدر سریع انجام میشود که تنها در طول چند ساعت در بدن میزبان گسترش یافته و به مشکلی جدید مبدل میشوند.
همین رشد صعودی باعث شده تا مقابله و پیدا کردن راهحلی موثر برای رهایی از آنها عملا براحتی ممکن نباشد و در نتیجه تلاش برای پیدا کردن راهی در جهت مقابله با این مشکل به یکی از اولویتهای محققان جهان درآمده است.
دکتر اباصالت حسینزاده، رئیس پژوهشکده بیوتکنولوژی و نانوی دانشگاه مازندران و تیم تحقیقاتی وی متشکل از دکتر سعید میرزانژاد و دکتر فرشاد صحبتزاده در پاسخ به این نیاز موفق به اجرای طرح استریلاسیون باکتریهای بیماریزا با استفاده از پلاسمای اتمسفری در دانشگاه مازندران شدهاند.
دکتر حسینزاده از دلایل استفاده از این روش و نقش موثر آن در از بین بردن باکتریها میگوید:
بهطور معمول برای از بین بردن باکتریها از چه روشهایی استفاده میشود و شما در این طرح از چه شیوهای بهره بردهاید؟
پلاسما در واقع حالت چهارم ماده و مجموعهای از ذرات باردار است که بهوسیله یک منبع انرژی مانند منبع تغذیه الکتریکی در یک محیط تولید میشود، پلاسمای سرد یا غیرحرارتی یکی از انواع پلاسما است که میتواند با استفاده از تخلیه گاز به صورت ساده و سریع تولید شود.
بهطور کلی از تخلیه تابان، تخلیه هالهای، تخلیه سد دی الکتریک (DBD) و دیگر روشها برای تولید پلاسمای سرد استفاده میشوند. البته ما در پژوهش خود از روش سد دی الکتریک استفاده کردهایم که نوعی تخلیه گاز به وسیله قرار دادن سد در ناحیه تخلیه است و پلاسمای سرد را به طور موثر تولید میکند.
استفاده از پلاسما چه مزیتهایی نسبت به دیگر روشها داشت که شما را متقاعد کرد از آن استفاده کنید؟
استریلیزاسیون به معنی از بین بردن هرنوع موجود زنده در یک ماده است که البته این کار به طور معمول در شرایط بسیار نامساعد با تکنیکها و ابزارهای خاصی در جهان صورت میگیرد. از مهمترین این روشها میتوان به اتوکلاو کردن (از بین بردن در شرایط 125120 درجه سانتیگراد آن هم در فشار 5/1 اتمسفر)، کوره (انهدام در دماهای بسیار بالا بیش از250درجه سانتیگراد)، تصفیه (فیلتر کردن مایعات با ابزارهای مخصوص)، تابش اشعه ماورای بنفش یا گاما، استریلیزاسیون با استفاده از مواد شیمیایی مثل اکسید اتیلن و... اشاره کرد.
البته استفاده از این روشها دارای محدودیتهایی است. برای مثال استفاده از اتوکلاو و آون برای وسایل و تجهیزات یکبار مصرف پلاستیکی به عنوان نمونه سرنگها که به گرما حساس هستند آسیبزا است. اکسید اتیلن به عنوان گازی که برای استریل کردن در دمای پایین مورد استفاده قرار میگیرد، سم بالایی دارد و استفاده از آن صرف مدت زمان طولانی، شرایط و مواد ویژهای را میطلبد. در ضمن از بین بردن با اشعههای خطرناک سرطانزا از قبیل گاما و فرابنفش نیز علاوه بر نیاز به تجهیزات خاص و سنگین، نیاز به تجهیزات بالای ایمنی دارد. همه این موارد سبب شد تا ما به دنبال انهدام سریع عوامل بیماریزا بر مبنای تجهیزات نسبتا ساده، فشرده و قابل حمل و نقل برویم که همان استفاده از پلاسما برای کشتن باکتری است.
خوشبختانه در این روش براساس نمودارهای تهیه شده در عرض 15 دقیقه بمباران با پلاسمای اتمسفری در دستگاه طراحی شده که بیش از 90درصد باکتریها در محلولی با غلظت 3 میلیارد باکتری در میلی لیتر از بین میروند.
این پلاسما از چه ترکیبی و چگونه ایجاد شده است؟
ما با طراحی الکترودهایی با ساختار متفاوت از قبیل شانهای، تخت و مخروطی پلاسمای اتمسفری سرد (یا غیرحرارتی) را با گاز اکسیژن تولید کردیم، چرا که تولید این نوع از پلاسما سریع و مقرون به صرفه است و دستیابی به آن نیز آسانتر است.
اثر این پلاسما را تاکنون روی چه باکتریهایی امتحان کردهاید؟
ما پس از تولید پلاسمای غیرحرارتی، اثر باکتریکشی آن را بر حیات بسیاری از باکتریهای مسلح و بیماریزا از قبیل Escherichia coli ،aeruginosa Peudomonas ،Bacillus cereus و Streptococcus pyogenes مورد بررسی قرار دادیم. آنچه که برای تیم تحقیقاتی ما تعجبآور بود، قدرت بالای انهدام این عوامل بیماریزا به کمک دستگاههای طراحی شده و پلاسمای تولید شده با گاز اکسیژن بود.
برای اینکه تاثیر این ماده روی باکتریها برای ما بیشتر ملموس باشد، لطفا روند تاثیرگذاری آن را روی یک نوع باکتری خاص و ترجیحا مهم توضیح دهید.
البته همه باکتریها از نظر سازمان بهداشت جهانی مورد توجه ویژه هستند، اما برای اینکه به این سوال پاسخ داده باشم میتوان باکتری S. pyogenes را نام برد که یک بیماریزای رایج و همهگیر است و در گلو و پوست انسان ساکن میشود. این باکتری که به باکتری گوشتخوار یا باکتری بیمارستانی نیز معروف است عفونتهای مختلفی از جمله گلودردهای چرکین، تب مخملک، زرد زخم، آکنه و تب روماتیسمی را ایجاد میکند، بنابر این همواره به زخمهای باز حتی در اتاقهای عمل جراحی، دندانپزشکی یا جراحیهای سرپایی حملهور میشود.
از پلاسمای سرد میتوان در گندزدایی آب، تصفیه هوا، مقابله با عفونتهای اتاق عمل جراحی و حتی استریل کردن زخمهای انسانی استفاده کرد
براساس گزارش وزارت بهداشت آمریکا، سالانه بیش از 10 میلیون مورد عفونت مربوط به این باکتری رخ میدهد و مواجهه با آن از نگرانیهای بزرگ در کشورهای پیشرفته است بخصوص اینکه این باکتری گوشتخوار80درصد از آلودگیهای بیمارستانی جهان را به خود اختصاص داد.
این در حالی است که نتایج تحقیق ما نشان داد پلاسمای غیرحرارتی تولید شده قادر است 7 میلیون و 750 هزار کلونی این باکتری را در عرض 15 دقیقه بکشد و سطوح را استریل کند یا اینکه تعداد 3000 میلیون باکتری حل شده در محلولی با ضخامت 32 میلیمتر را بکشد بیآنکه اثرات مخرب زیستمحیطی داشته باشد.
پلاسمایی که تیم شما موفق به تولید آن شده، آیا علاوه بر از بین بردن باکتریهای بیمارستانی میتواند در استریلیزاسیون بخشهای دیگر هم کاربرد داشته باشد؟
از پلاسمای تولیدی با این قدرت بالا میتوان در گندزدایی آب، تصفیه هوا و استریلیزاسیون اتاقهای عمل جراحی استفاده کرد؛ اما درخصوص اینکه آیا میتوان برای استریل کردن زخمهای انسانی هم از آن استفاده کرد، نظرات مختلفی ارائه شده است، هرچند در این بخش هم نتایج مثبت جالب توجهی داشته، به طوری که در سالهای اخیر نظر مثبت بسیاری از محققان را به خود جلب کرده است.
چه برنامهای برای توسعه این طرح در مقیاس نیمهصنعتی یا صنعتی پیشبینی کردهاید؟
هم اکنون فاز مطالعاتی و آزمایشگاهی طرح به منظور صنعتی کردن در سطوح مختلف طراحی به صورت ماکرو و میکرو هستیم.
اعتبار پژوهشی در نظر گرفته شده برای این طرح چقدر بوده است و چه موقع به استفاده صنعتی خواهد رسید؟
پاسخ به هر دو قسمت سوال بسیار مشکل است، چرا که این ماده در صنایع مختلف از صنعت پزشکی (اتاق عمل، دندانپزشکی یا جراحی سرپایی) گرفته تا صنعت گندزدایی مایعات و صنایع غذایی میتواند کاربرد گستردهای داشته باشد. ولی قدر مسلم در بخش تهیه ساختار در اشل آزمایشگاهی و تحقیقاتی بسیار کلیدی است. در ضمن اعتبار پژوهشی تقریبی در حدود 35 میلیون تومان بوده که البته در ادامه بسته به نوع سفارش متفاوت خواهد بود. این اعتبارات از محل گرنتهای پژوهشی و پایاننامه دانشجویان تحصیلات تکمیلی فراهم شده است.
برای انجام پروژههای تحقیقاتی در آزمایشگاه تا چه اندازه از توان دانشجویان استفاده میکنید؟
اصولا تیم تحقیقاتی چارت کارها را در کنار تفکر جوان دانشجویان تحصیلات تکمیلی برنامهریزی میکند سپس برای اجرا به آزمایشگاه میفرستد، اما این کار بخصوص همه اعضای تیم و دانشجو را درگیر آزمایشگاه کرد.
آیا نتایج تحقیقات شما در نشریات بینالمللی انعکاسی داشته است؟
بله، البته از آنجا که ساختار تولید پلاسما و نحوه اندازهگیری باکتریهای منهدم شده در این آزمایشگاه، به نوبه خود برای اولین بار در جهان ارائه شده است، جا داشت ابتدا احتیاطهای لازم علمی به عمل آید. تاکنون نتایج مطالعات این تیم در مجلات بینالمللی ISI به چاپ رسیده و چند مقاله دیگر از این پروژه در کشورهای کره و انگلیس در دست داوری است.
تازه ها
گوناگون
پیشنهاد سردبیر
گزارش «جامجم» درباره دستاوردهای زبان فارسی در گفتوگو با برخی از چهرههای ادب معاصر
فارسی، زبان گفتوگوی جهان
معاون وزیر بهداشت:
