طور باحثون من جامعة بار إيلان تقنية لإنتاج مطهر يعتمد على ماء الصنبور

من خلال تصميم مجموعة من الأقطاب الكهربائية ببنية نانومترية ذات خصائص سطحية فريدة. يؤدي الالتقاء بين الماء والقطب الكهربائي إلى إنشاء عامل تنظيف في بيئة مائية فريدة من نوعها. مزيج منهم يؤدي إلى قدرة فعالة مضادة للجراثيم للكائنات الحية الدقيقة (البكتيريا والفيروسات والجراثيم) وفي نفس الوقت تكون آمنة للكائنات الحية الكبيرة (الأجسام الأكبر مثل خلايا الجلد لدينا)

تخيل أن لديك جهازًا يمكنه، بضغطة زر واحدة، إنتاج عامل مضاد للجراثيم فعال بشكل لا يصدق يمكن مسحه أو رشه في أي مكان تقريبًا، في حين أن كل ما عليك فعله هو ملء خزانه بماء الصنبور العادي. كما أن بقايا المادة ليس لها أي تأثير بيئي على الإطلاق، ويمكن التخلص منها دون مشكلة في مياه الصرف الصحي، وهو ما لا يمكن قوله (حتى لو حدث) عن المطهرات الأخرى. هل هذا ممكن؟ ليس هذا ممكنًا فحسب، بل إنه يعمل أيضًا.
واليوم، ومع زيادة عدد السكان، تتزايد أيضًا الحاجة إلى خلق بيئة نظيفة، وبالتأكيد في الأماكن الضعيفة مثل المستشفيات، ولكن أيضًا في البيئة المنزلية. تشير المستشفيات في الولايات المتحدة وأوروبا إلى أن ما يقرب من 7 ملايين مريض يصابون بالأمراض المعدية المكتسبة في المستشفيات (HAIs) وحوالي 150,000 ألف حالة وفاة سنويًا. وتبلغ التكلفة الإجمالية لهذه الإصابات حوالي 30 مليار دولار سنويا.

طور باحثون من جامعة بار إيلان تقنية جديدة لإنتاج مطهر قوي يعتمد على ماء الصنبور. وهذا مطهر لا يضر بالبيئة إطلاقا، كما وعد الباحثون، وله العديد من المزايا: المادة فعالة وآمنة للاستخدام، ولا تضر الإنسان بالملامسة أو الشم أو حتى الشرب (بكمية أقل من 10 لترات). ) ولا يلوث المياه الجوفية وله القدرة على التدمير الكامل لجميع أنواع البكتيريا والجراثيم والفيروسات بما في ذلك البكتيريا الفائقة المقاومة للمضادات الحيوية. ستحل هذه التقنية محل الحاجة إلى استخدام المواد الكيميائية الضارة بالبيئة مثل مواد التبييض والسبتول والكلورهيكسيدين وغيرها وستقضي على الاستخدام المفرط والملوث للحاويات البلاستيكية التي تستخدم لمرة واحدة.

إن المواد المطروحة في الأسواق اليوم، والتي يمكن تصنيفها على أنها ذات فعالية مضادة للجراثيم، تتطلب المزيد من الحذر أثناء الاستخدام. على سبيل المثال، المبيض الموجود في كل منزل تقريبا وفي المستشفيات لغسل الأرضيات، ولكن لا أحد يفكر في غسل لوح التقطيع به، ناهيك عن الخضروات. علاوة على ذلك، من المحتمل ألا يتم استخدام مواد التبييض حول الأطفال. وإذا ذهبنا إلى أبعد من ذلك، فلا أحد يفكر في "رش" قطرات من الكحول من باب خروج المكيف عندما يصاب أحد أفراد الأسرة بالأنفلونزا، وذلك لمنع إصابة بقية أفراد الأسرة بالعدوى.

الباحثون من مختبر البروفيسور دورون أورباخ، الخبير الدولي في الكيمياء الكهربائية من قسم الكيمياء في جامعة بار إيلان، هم الذين يجلبون الأخبار في مجال تطوير الجيل التالي من المطهرات الآمنة والفعالة، بالإضافة إلى أنها رخيصة ومتاحة. الاختراع محمي ببراءة اختراع. تم تسجيل براءات الاختراع في إسرائيل وفي العديد من دول العالم من قبل شركة بيراد للأبحاث والتطوير المحدودة، شركة تسويق المعرفة التابعة لجامعة بار إيلان.

من المهم التأكيد على أن المطهر المائي موجود في العالم ومعتمد للاستخدام من قبل إدارة الغذاء والدواء، والعديد من الشركات في العالم التي تكتشف الإمكانات تنتج المادة باستخدام تكنولوجيا إنتاج قديمة تؤدي إلى إنتاج منتجات باهظة الثمن وغير قابلة للحركة، مع مشاكل الصيانة الكبيرة مثل الأعطال المتكررة للترسبات الجيرية التي تلحق الضرر بالمنتج وكفاءة أقل.

ويوضح الباحثون أن عملية الإنتاج لدينا تستخدم أيضًا كلاً من الأكسجين المذاب في الماء والأملاح الموجودة، على عكس العمليات الأخرى. "علاوة على ذلك، وعلى عكس التقنيات الأخرى التي تتضمن خليتين كبيرتين مع غشاء يفصل بين الخلايا، مما يجعل هذه الأجهزة كبيرة ومرهقة ومكلفة، فقد تمكنا من إنتاج أنظمة بسيطة وصغيرة وغير مكلفة بدون غشاء وفعالة للغاية، يمكنها حتى تكون مدمجة داخل الأنبوب. وقد تم تحقيق كل هذا بمساعدة المعرفة المتراكمة كجزء من دراسة طويلة الأمد."

تتيح المنصة التي تعتمد عليها التكنولوجيا إنتاج مجموعة متنوعة من الحلول لإنشاء مساحات/ممرات خالية من البكتيريا/الكائنات الحية الدقيقة: على سبيل المثال: الرش - البخاخات (لتطهير الأسطح والأجهزة والأسرة والخزائن والحمامات والمراحيض، إلخ) .) حاويات للتغطيس (أجهزة الغمر، الأيدي، إلخ)، مناديل مطهرة، غسيل الأيدي، غسيل الأحذية، دلاء غسيل وتعقيم الأرضيات، نظام تكييف الهواء، الغسالات، تنقية الهواء بالضباب الجاف (لأجهزة التطهير، الأجسام الكبيرة، مساحة الغرفة).

فكيف يعمل؟ من خلال تصميم مجموعة من الأقطاب الكهربائية ببنية نانومترية ذات خصائص سطحية فريدة. يؤدي الالتقاء بين الماء والقطب الكهربائي إلى إنشاء عامل تنظيف في بيئة مائية فريدة من نوعها. يؤدي الجمع بينهما إلى ظهور قدرة فعالة مضادة للبكتيريا للكائنات الحية الدقيقة (البكتيريا والفيروسات والجراثيم) وفي نفس الوقت تكون آمنة للكائنات الحية الكبيرة (الأجسام الأكبر مثل خلايا الجلد).

"إن القدرة على إنتاج أقطاب كهربائية في مجموعة متنوعة من الأشكال والأنسجة تسمح بتطبيق التكنولوجيا في أي تطبيق تقريبًا." ويؤكد الدكتور عيران ابراهام. "بدءًا بمنشفة مضادة للبكتيريا، و"كاسيت" داخل هيكل المكيف، وحاوية لغسل الخضار والفواكه واللحوم، وبخاخ محمول، وجهاز لإنتاج الأقمشة المضادة للبكتيريا، والعديد من التطبيقات الأخرى. وتتمتع تقنيتنا أيضًا بالقدرة على إزالة بقايا المبيدات الحشرية من الفواكه والخضروات." "تخيل موقفًا تكون فيه في مركز تجاري مزدحم وترغب في استخدام المراحيض العامة في المركز التجاري. كل ما عليك فعله هو إخراج حاوية الرش المدمجة، والذهاب إلى أقرب صنبور، والضغط على زر التشغيل والانتظار لمدة دقيقتين تقريبًا. الآن لديك مطهر يسمح لك بتطهير المرحاض ومساحة المرحاض بموجة الرش"

ويضيف الدكتور يتسحاق كوهين: "إن المطهرات الموجودة اليوم تمثل مشكلة، على عكس تكنولوجيا التطهير الفريدة لدينا، على الرغم من أنها شائعة جدًا في الاستخدام في المستشفيات / العيادات / المختبرات، مثل: سباتول - المادة شائعة جدًا في المستشفيات، ولكن على مستوى العالم ومن ناحية أخرى فهو مكلف ويجفف الجلد تعتبر مادة السيبتول اليوم إشكالية واستخدامها موضع شك لأن هناك المزيد والمزيد من التقارير عن البكتيريا التي طورت مقاومة لها. غالبًا ما يستخدم الكلورهيكسيدين لتطهير المعدات الطبية والأسطح الموجودة. والمواد قابلة للاشتعال والانفجار وخطيرة على المنتجات الكهربائية، كما ورد أن هناك بكتيريا طورت مقاومة لها. الأمونيا الرباعية المستخدمة لتطهير معدات المختبرات هي مادة سامة. والمواد الكيميائية بأنواعها المختلفة هي مواد تضر أيضاً بجودة الأجهزة ومدة صلاحيتها."

يتمتع رجل الأعمال باراك درور فاندرمان بخبرة غنية في ريادة الأعمال والإدارة وتطوير الأعمال، فقد بحث عن التقنيات المتقدمة وعمل على التسويق التجاري وتأسيس الشركة: AqooA Solutions, Eco Sanitizing Technologies.
"لقد قمنا بتطوير التكنولوجيا في العديد من النماذج الأولية ونحن في المرحلة النهائية من حيث البحث والتطوير. نحن نشرع حاليًا في جولة لجمع التبرعات وسنركز في المستقبل على الهندسة الكهربائية والإلكترونية وتصميم المنتجات." يلاحظ فاندرمان.

وقد أجريت مؤخراً تجربة في أحد المستشفيات في إسرائيل لاختبار فعالية المادة في ظل ظروف ميدانية حقيقية. في التجربة تم أخذها
تسبب البكتيريا المسببة للأمراض المرض في الأقسام المختلفة. تم اختيار البكتيريا بسبب ثلاث فئات مهمة: وهي البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية، والمقاومة للبيئة المائية، وهي البكتيريا التي "تغزو" المستشفيات. النتائج لا لبس فيها. وبعد دقائق قليلة من التعرض للمطهر، تم تدمير جميع البكتيريا، وفي بعض الحالات كانت بضع ثوانٍ كافية. تخيل الآن أنه في غرفة المستشفى، تتلامس مساحة الغرفة والستائر الرخامية وحتى عمود التسريب مع المطهر بتردد عالٍ.

وتم خلال البحث تطوير عدة نماذج أولية (رذاذ وحاويات متنقلة لمعالجة الخضار والفواكه)، وبمساعدة شركة "بيراد"، يشرع الباحثون حالياً في جولة جمع التبرعات وتحديد أماكن المستثمرين، مع التركيز على المجالات الكهربائية والإلكترونية. الهندسة وتصميم المنتجات.

يوضح الدكتور فرانسيس شاليط، نائب رئيس تطوير الأعمال في شركة بيراد، أهمية الاختراع: "هناك العديد من المطهرات في السوق تسمى "مضادة للبكتيريا"، ولكن هذه المادة تعتمد على الماء وهي أرخص بكثير منها بثلاثة أكثر فتكًا منها، وأقل سمية للإنسان بسبع مرات، وتحافظ على هذه القدرة لفترة أطول بكثير (أشهر وسنوات) وتغطي عددًا كبيرًا من أنواع البكتيريا." الدكتور شاليط مقتنع بأن العديد من الصناعات سوف ترغب في إضافة هذه المادة إلى منتجاتها والحصول على ميزات مهمة بتكلفة منخفضة.