يكشف بحث جديد عن كيف يمكن استخدام الضوء لتدمير جزيئات الفيروسات العدوانية الملوثة للأسطح. يثير العلماء اهتمامهم في كيف يمكن تطهير البيئات، مثل قاعات العمليات، بشكل كامل من الفيروسات مثل فيروس SARS-CoV-2 الذي سبب جائحة COVID-19.
تتألف جزيئات الفيروسات SARS-CoV-2 من نواة تحتوي على سلاسل الحمض النووي التي تحمل المعلومات الوراثية للفيروس، محاطة بغشاء دهني يحمل تجاويف بروتينية. كل مكون ضروري للعدوى.
الليزر كوسيلة للقضاء على الفيروسات
قام باحثون من جامعة ساوثهامبتون بدراسة كيف يمكن لضوء الليزر فوق البنفسجي تدمير الفيروس عن طريق التأثير على كل هذه العناصر الحيوية. باستخدام ليزر فوق بنفسجي متخصص عند ترددين مختلفين، تمكن العلماء من تحديد كيفية تحلل كل مكون فيروسي تحت الضوء الساطع. وجدوا أن المواد الوراثية حساسة للتحلل بشدة وأن التجاويف البروتينية فقدت قدرتها على الربط بالخلايا البشرية.
دور الضوء فوق البنفسجي في تعطيل الفيروسات
يشمل الضوء فوق البنفسجي الأشعة فوق البنفسجية UVA، UVB، و UVC. يصل القليل جدًا من الضوء فوق البنفسجي UVC الذي يقل تردده عن 280 نانومتر إلى سطح الأرض من الشمس. وكان الفريق في ساوثهامبتون يستخدم هذا النوع الأقل دراسةً بسبب خصائصه المطهرة. يتم امتصاص الضوء UVC بشكل قوي من قبل مكونات الفيروس المختلفة، بما في ذلك المواد الوراثية (~260 نم) والتجاويف البروتينية (~230 نم)، مما سمح للفريق باختيار ترددات ليزر 266 نانومتر و 227 نانومتر للمشروع.
كميات الضوء المتباينة تخلق تأثيرا مختلفًا
قاد العلماء في جامعة ساوثهامبتون، بقيادة البروفيسور سميت ماهاجان، الدراسة بالتعاون مع علماء من شركة تصنيع الليزر M Squared Lasers، ونشرت الدراسة المشتركة في مجلة لجمعية الكيمياء الأمريكية باسم ACS Photonics. ووجد الفريق أن الضوء عند 266 نانومتر يسبب ضررًا للحمض النووي بقدرات منخفضة، مؤثرًا على المعلومات الوراثية للفيروس. كما تسبب الضوء عند 266 نانومتر في تلف هيكل بروتين مكون السبايك لفيروس SARS-CoV-2، مما يقلل من قدرته على الربط بالخلايا البشرية من خلال تحطيم روابط الديسلفيد والأحماض الأمينية العطرية.
تقنية جديدة للتعقيم والتطهير
قال البروفيسور ماهاجان: "تعتبر إلغاء الضوء للفيروسات الجوية أداة متنوعة لتعقيم المساحات العامة والمعدات الحساسة التي قد يكون من الصعب تطهيرها بوسائل تقليدية. الآن بعد أن فهمنا الحساسية المختلفة للمكونات الجزيئية في الفيروس للضوء، يفتح ذلك أمامنا إمكانية تقنية دقيقة للتعقيم".
حظيت عمليات التعقيم القائمة على الضوء بالكثير من الاهتمام بسبب مجموعة واسعة من التطبيقات حيث لا تكون الطرق التقليدية المستندة إلى السوائل مناسبة. والآن بعد فهم آلية التعطيل، يعد هذا خطوة هامة في توسيع نطاق هذه التقنية.
هل توفر لقاحات الأنف حماية أفضل ضد فيروس كورونا؟
رغم نجاحه في علاج كورونا.. لا يزال عقار “باكسلوفيد” قليل الانتشار
الإنفلونزا وكورونا والفيروس المخلوي التنفسي.. كيف تُميز بينهم؟
