استخدام البروتينات البشريّة في تنقية مياه الشّرب من البكتيريا

أشار باحثون في اليابان إلى إمكانيّة إزالة جرثومة الإِشريكيّة القولونية (Escherichia coli (E. coli من مياه الشرب، وذلك باستخدام أنابيب ميكروية دقيقة مصنّعة من ألبومين المصل البشري.

تُعدّ E. coli نوعاً شائعاً جداً من الجراثيم التي تمتلك العديد من السلالات غير الممرضة (موجودة بشكل طبيعي في الجهاز الهضمي)، ولكن توجد بعض السلالات الممرضة والمهدّدة لحياة الإنسان مثل enterohemorrhagic E. coli O157 (الإشريكيّة القولونية المعوية النزفية) والتي تُعتبر مشكلة صحيّة وخاصّة في البلدان النامية، حيث يؤدّي غسل الفواكه والخضار بمياه ملوّثة إلى حصول تسمّم غذائي حاد قد يؤدّي إلى الوفاة.

تمّ تصميم هذه الطريقة من قبل Teruyuki Komatsu وفريقه في جامعة Chuo بطوكيو، تبدأ من خلال ترسيب النبيبات الدقيقة المصنّعة من طبقات متناوبة من ألبومين المصل البشري و مكثور الأرجينين poly-L-arginine ضمن قالب بولميري من الكربون، يذوب القالب بعد ذلك ليترك أنبوباً مجوّفاً ذا حجم ملائم لجرثومة E. coli.

إنّ مفتاح طريقة إزالة جرثومة E. coli من المحلول هو ألفة هذه الجرثومة للارتباط بشدّة بألبومين المصل البشري والذي يجذب الجراثيم إلى داخل الأنبوب.

ولهذه الأنابيب فعاليّة ارتباط كبيرة، لدرجة أنّ إضافة 1.5 ميكروغرام من النبيبات الدقيقة إلى ليتر من المياه الملوّثة الحاوية على 100،000 جرثوم كان كافياً للتخلّص من الجراثيم بنسبة تقارب 100%.

كانت اللمسة الأخيرة على هذه الطريقة هي دمج طبقة من أكسيد الحديدي المغناطيسي بشكل جسيمات نانوية (nanoparticles) ضمن الأنابيب الميكروية الدقيقة لتسمح بإزالتها بسهولة من المحلول باستخدام حقل مغناطيسي.

وبما أن هذه النبيبات الميكروية مصنّعة بشكل رئيسي من البروتين البشري فهي آمنة للاستخدام الطبّي، وما تزال تُجرى أبحاث عن كيفية استخدامها داخل الجسم، وتطبيقها ضمن نظام يساعد في التخلّص من أنواع أخرى من البكتيريا السامّة.

يقول Katsuhiko Ariga أحد الباحثين اليابانيين في علم المادة عن هذه التقنية: "إنّها خطوة جيّدة في ربط علم المادة مع عالم الأحياء، في سبيل تطوير تقنيات صديقة للبيئة".

المصدر:

هنا