قد يحل زيت شجرة الشاي محل المضادات الحيوية في مكافحة الالتهابات
استخدم الباحثون الخصائص المضادة للبكتيريا لزيت شجرة الشاي لإنشاء طبقة نشطة بيولوجيًا تحافظ على البكتيريا بعيدًا عن الأجهزة الطبية. قد تساعد النتائج في درء ملايين الإصابات سنويًا.
كلما زاد استخدامنا للمضادات الحيوية ، قلَّت فعاليتها ، مما أدى إلى ظهور "الجراثيم الخارقة" التي تتميز بخصائص الأدوية المضادة للبكتيريا.
كل عام ، يصاب ما يصل إلى مليوني شخص في الولايات المتحدة ببكتيريا مقاومة للأدوية ، وتحدث معظم هذه العدوى في المستشفيات.
يوضح موهان جاكوب ، رئيس قسم الهندسة الكهربائية والإلكترونية بجامعة جيمس كوك (JCU) في كوينزلاند ، أستراليا ، أن عددًا كبيرًا من هذه البكتيريا موجود في "الأغشية الحيوية" التي تتشكل على الأجهزة الطبية.
تعد التهابات البيوفيلم مصدر قلق متزايد للصحة في حد ذاتها. يقول البروفيسور جاكوب: "في الولايات المتحدة فقط ، يتم الإبلاغ عن حوالي 17 مليون إصابة جديدة مرتبطة بالأغشية الحيوية سنويًا ، مما يؤدي إلى ما يقرب من 550.000 حالة وفاة كل عام".
ويضيف: "يُعتقد أن حوالي 80 بالمائة من الإصابات المرتبطة بالجراحة في جميع أنحاء العالم قد تكون مرتبطة بتكوين الأغشية الحيوية".
إذن ، في سياق مقاومة المضادات الحيوية ، هل هناك طريقة لوقف تكون الأغشية الحيوية البكتيرية على الأجهزة الطبية دون الاعتماد على المضادات الحيوية؟
يعتقد الباحثون ذلك. تنتج النباتات بشكل طبيعي جزيئات مضادة للميكروبات ، وفي السنوات الأخيرة ، استخدم العلماء تقنية النانو لتسخير قوة هذه المركبات لإنتاج طلاءات مضادة للبكتيريا.
تسمى المركبات النباتية المستقلبات الثانوية النباتية (PSMs) لأنها ليست ضرورية لبقاء النبات وعمله.
ومع ذلك ، كان التحدي الرئيسي لإنشاء طلاءات مضادة للبكتيريا من PSM هو تحويل الحالة السائلة الطبيعية للمركبات إلى حالة صلبة دون فقدان أي من خصائصها المضادة للبكتيريا.
الآن ، وجد فريق من الباحثين بقيادة البروفيسور جاكوب طريقة لتحويل PSM إلى طلاءات نشطة بيولوجيًا للأجهزة الطبية.
تم نشر النتائج التي توصلوا إليها في المجلة البوليمرات.
تحويل زيت شجرة الشاي السائل إلى طلاء صلب
يشرح البروفيسور جاكوب أيضًا ماهية PSM ، قائلاً: "إنها مشتقة من أشياء مثل الزيوت الأساسية ومستخلصات الأعشاب ولديها أنشطة قوية مضادة للجراثيم واسعة النطاق نسبيًا."
ويضيف: "تعد PSM مصدرًا متجددًا منخفض التكلفة ومتاحًا بكميات تجارية ، مع سمية محدودة ، وربما آليات مختلفة لمحاربة البكتيريا عن المضادات الحيوية الاصطناعية".
تشرح الكاتبة المشاركة في الدراسة كاترينا بازاكا ، وهي زميلة أبحاث أول مساعدة في JCU ، الإجراء الذي تمكن العلماء من خلاله من مواجهة التحدي المتمثل في تحويل PSMs السائل إلى طبقة صلبة من البوليمرات.
تتميز البوليمرات - مثل المطاط الطبيعي والسليلوز ، أو التفلون والبولي يوريثين المصنوع من قبل الإنسان - ببنية مقاومة تشبه "السلسلة".
"استخدمنا تقنيات البلازما المحسنة داخل مفاعل يحتوي على أبخرة الزيت العطري. عندما تتعرض الأبخرة لتفريغ متوهج ، فإنها تتحول وتستقر على سطح الغرسة كطبقة صلبة نشطة بيولوجيًا ".
كاترينا بازاكا
وتتابع قائلة: "لقد أظهرت هذه الخصائص المضادة للبكتيريا جيدة".
تم استخدام تقنيات بلمرة البلازما لإنشاء أسطح نشطة بيولوجيًا لبضعة عقود حتى الآن. في الدراسة الجديدة ، ركز الباحثون على تحويل PSMs من زيت شجرة الشاي ، المعروف أيضًا باسم ميلاليوكا ألتيرنيفوليا.
يشرح بازاكا سبب فائدة تقنية البلازما بشكل خاص في تحويل PSM إلى طلاءات صلبة نشطة بيولوجيًا. تقول ، "الميزة الرئيسية لهذا النهج هي أننا لا نستخدم مواد كيميائية أخرى ، مثل المذيبات ، أثناء عملية التصنيع."
"على هذا النحو ، لا يوجد خطر من الاحتفاظ بالمواد الكيميائية الضارة المحتملة في الطلاء أو إتلاف سطح المادة التي يتم وضع الطلاء عليها. كما أنه يجعل عملية التصنيع أكثر صداقة للبيئة ".
إذا تم استخدام مكونات زيت شجرة الشاي بشكل روتيني لحماية سطح الأجهزة الطبية ، فيمكن منع ملايين العدوى كل عام.
