البلازما الباردة تمحو فيروس كورونا من على الأسطح في 3 دقائق

البلازما إحدى حالات المادة الموجودة في الطبقة العلوية من الغلاف الجوي (بيكسابي)
البلازما إحدى حالات المادة الموجودة في الطبقة العلوية من الغلاف الجوي (بيكسابي)

يستطيع الفيروس التاجي، سارس كوف-2، المسبب لمرض كوفيد-19 البقاء على الأسطح لساعات متتالية. كما يمكنه البقاء على قيد الحياة في الهواء لبضع ساعات، ولمدة تصل إلى 24 ساعة على الورق المقوى أو 3 أيام على الأسطح البلاستيكية.

وفي حين يمكننا تطهير وتعقيم الأسطح الصلبة بالكحول، فإننا لا نستطيع فعل الشيء نفسه في حالة الأسطح الهشة. وهو الأمر الذي يعتبر أحد التحديات التي تواجهنا للقضاء على هذا الفيروس.

الهواء علاج صحي

يكرس العلماء بمختلف تخصصاتهم جهدهم للقضاء على هذا الوباء. ففي دراسة حديثة، قادها زيتونغ تشين من جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس (University of California in Los Angeles)، ونشرت نتائجها في دورية "فيزكس أوف فلويدس" (Physics of Fluids) في العاشر من نوفمبر/تشرين الثاني الجاري، اكتشف العلماء أن البلازما الباردة لديها القدرة على تدمير الفيروس الموجود على أي سطح دون إتلاف مادة هذه الأسطح.

وحسب البيان الصحفي الذي نشره المعهد الأميركي للفيزياء (American Institute of Physics)، يرى ريتشارد ويرز المشارك في الدراسة أن "الهواء والكهرباء هما الحل الآمن الذي يمكن استخدامه للقضاء على الفيروس الموجود على الأسطح دون أي أضرار جانبية".

تتكون المادة من 4 حالات رئيسة، الصلبة والسائلة والغازية والبلازما. إلا أن البلازما هي الحالة الأقل شهرة والتي تحدث بشكل طبيعي في الطبقة العلوية من الغلاف الجوي. إذ تتشكل البلازما إثر انفصال الإلكترونات تاركة ذراتها موجبة الشحنة وهو ما يخلق حساء من الجسيمات المشحونة غير المستقرة شديدة النشاط مقارنة بنظيراتها في الحالة الغازية.

وقد عرف عن البلازما الباردة قدرتها على القضاء على البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية. إذ تتداخل البلازما الباردة مع البنية التركيبية والحمض النووي لهذه البكتيريا دون الإضرار بالأنسجة البشرية.

شكل لمجسم الطائرة التي تعمل بالأرجون وتنفث البلازما (يوريك ألرت)

طائرة البلازما الباردة

قام الفريق بتصميم مجسم ثلاثي الأبعاد لطائرة تعمل بغاز الأرجون الخامل -والذي يعتبر أحد أكثر الغازات وفرة في الهواء- وتقوم بنفث البلازما. وتصدر الطائرة إلكترونات مسرعة تصطدم بذرات الغاز الموجودة في الهواء متسببة في نزع إلكتروناتها الخارجية. وهو ما ينتج عنه جسيمات من البلازما المشحونة وغير المستقرة.

سلط الفريق بعد ذلك تيارا من هذه الجسيمات المشحونة النشطة على الأسطح الملوثة بالفيروس عند درجة حرارة مقاربة لدرجة حرارة الغرفة. كما اختبر الفريق تأثير هذه الجسيمات المشحونة على 6 أنواع من الأسطح، من بينها الورق المقوى والبلاستيك والمعدن.

ووجد الفريق أنه تم إجهاض معظم الفيروسات بعد 30 ثانية. كما تم القضاء على كل الفيروسات الموجودة على هذه الأسطح بعد 3 دقائق من تعريض الأسطح لهذه الجسيمات النشطة.

تمكنت الجسيمات النشطة من القضاء على كل الفيروسات الموجودة على الأسطح (بيكسابي)

آلية التثبيط

يعتقد الفريق أن فصائل الأكسجين المنشطة وأيونات النتروجين التي تكونت أثناء تفاعل البلازما مع الهواء هي السبب في تثبيط جزيئات الفيروس. وهو ما ثبت صحته بعد أن قام الفريق باختبار بلازما الهيليوم، التي تنتج كميات أقل من تلك الفصائل المنشطة آنفة الذكر. ووجد الفريق أن بلازما الهيليوم لم تقض على الفيروس حتى بعد مرور 5 دقائق من توجيهها على الأسطح.

وتدمر تلك الجسيمات المشحونة الغلاف الخارجي للفيروس من خلال القوة الكهربية الساكنة المولدة التي تتلف الفيروسات. كما يمكن للأيونات المتولدة كسر الروابط الكيميائية المكونة للمادة الحيوية للفيروس، وهو الأمر الذي أكدته التجارب التي كشفت عن إتلاف أجزاء مهمة من غلاف الفيروس الخارجي والتي تعد ضرورية لارتباط الفيروس بخلايا مضيفه.

ويعمل الفريق حاليا على تصميم نسخة الجهاز التي يمكن للجمهور استخدامها. وقد تساعد هذه النتائج على تثبيط الفيروس الموجود على الأسطح المختلفة، كما أنها قد تمكننا من مقاومة انتقاله عبر الرذاذ المتطاير والملوث بالفيروس.

المصدر : الصحافة الأسترالية

حول هذه القصة

قال مدير المعهد الأميركي للأمراض المعدية إن لقاحا ثانيا مضادا لفيروس كورونا سيعلن عنه قريبا، فيما قالت منظمة الصحة العالمية إن ثمة فجوة تمويلية بمشروع لإيصال اللقاحات للدول ذات الدخل الضعيف والمتوسط.

المزيد من علوم
الأكثر قراءة