جهاز بلازما جوي بارد يعمل بالهواء كمرشح هواء آمن وفعال مضاد لـ SARS-CoV-2

تنقية الهواء الذي نتشاركه

حتى بعد توفر اللقاحات والعلاجات، لا يزال كثير من الناس يشعر بالقلق بشأن استنشاق فيروسات مثل الفيروس المسبب لكوفيد‑19، خاصة في الأماكن الداخلية المزدحمة. تستعرض هذه الدراسة نوعًا جديدًا من أجهزة تنقية الهواء يستخدم "بلازما" لطيفة في درجة حرارة الغرفة—وهذا توهُّج كهربائي ضعيف في الهواء المتحرك—لإبطال فعالية فيروس SARS‑CoV‑2 أثناء مروره. لم يقتصر الباحثون على اختبار مدى تفكيك هذا الجهاز للفيروس فحسب، بل فحصوا أيضًا ما إذا كان التعرض طويل الأمد يبدو آمنًا في الحيوانات، ما يشير إلى مرشحات هواء مستقبلية تقتل الفيروسات بهدوء في خلفية الحياة اليومية.

نوع جديد من مرشحات الهواء

صمم الفريق جهازًا مضغوطًا لبلازما جوية باردة يعمل بالهواء ويشبه للوهلة الأولى مروحة بسيطة مع قابس طاقة ولوحة تحكم ومداخل ومخارج للهواء. مخفيًا بداخله مجموعة من الأقطاب المعدنية على لوحة دارات على شكل مشط. عندما يمر الهواء عبر هذه المنطقة ويُطبق جهد عالي متقلب بسرعة، يتحول الغاز إلى بلازما باردة مملوءة بجسيمات مشحونة وجزيئات تفاعلية، مع بقاء درجة حرارة الغاز العامة قريبة من حرارة الغرفة. أظهرت القياسات تفريغًا قويًا لكن مسيطرًا عليه مع وفرة من أنواع الأكسجين والنتروجين التفاعلية المعروفة بتلفها للكائنات الممرضة. وأكدت التصوير الحراري أن تدفق الهواء الخارج من الجهاز كان دافئًا وليس ساخنًا، ما يوحي بأنه سيكون مريحًا وآمنًا للاستخدام اليومي.

كيف تهاجم البلازما الفيروس

لمعرفة ما يحدث فعليًا أثناء التشغيل، جمع الباحثون قياسات كهربائية وبصرية مع محاكاة حاسوبية. عبر تتبع حركة الإلكترونات والأيونات بين القطبين على مدى أجزاء من المليار من الثانية، رسموا خريطة لمناطق تشكل أقوى الحقول الكهربائية ومواقع تراكم الجسيمات التفاعلية مثل أيونات النيتروجين والأكسجين. أظهرت هذه المحاكاة تشكل منطقة نشطة ومضيئة من البلازما بين القطبين، غنية بالأنواع الكيميائية التي تستطيع إتلاف البروتينات والمواد الوراثية في الفيروسات. والأهم من ذلك، أن التفريغ بقي في وضع مستقر ومتحكم به بدل التحول إلى شرارات ساخنة، وهو ما يدعم استخدامه كأداة لمعالجة الهواء المستمرة.

مراقبة تفكك الفيروس

ثم وضع الفريق أطباقًا تحتوي على SARS‑CoV‑2 تحت الجهاز، على مسافة مماثلة لتلك المستخدمة في الغرف الحقيقية، وعرضوها للبلازما مدة 30 دقيقة. باستخدام مجهر إلكتروني ناقل—وهو أسلوب تصوير يكشف تفاصيل بحجم النانومتر—قارنوا الجزيئات غير المعالجة بتلك المعرضة للبلازما. أظهرت الجسيمات الفيروسية السليمة تاجًا مألوفًا من بروتينات الشوكة وجسمًا محددًا بوضوح. بعد المعالجة، اختفت هذه الشوكات المميزة، وبدت القشرة البروتينية منغلقة ومجموعة، وفي العديد من الصور كانت أجسام الفيروس تكاد تكون غير مميزة عن الخلفية. تشير هذه التغيرات البنيوية إلى أن البلازما أتلفت بصورة لا رجعة فيها ليس الشوكات فحسب بل أيضًا بروتينات فيروسية أخرى، مما أوقف فعليًا نشاط الفيروس.

اختبار السلامة على الكائنات الحية

إبطال الفيروسات هو نصف القصة فقط؛ يجب أيضًا أن يكون الجهاز آمنًا للتنفس حوله. لاختبار ذلك، قام الباحثون بإيواء حيوانات جرذان في أقفاص شغّل فيها جهاز البلازما لمدة تصل إلى أربعة أسابيع وقارنوها بجرذان نُقلت في هواء عادي. راقبوا وزن الجسم، استهلاك الطعام، السلوك، مظهر الجلد، بنية الأعضاء ومجموعة واسعة من مؤشرات كيمياء الدم. تصرفت الجرذان المعرضة للبلازما بصورة طبيعية، وكسبت الوزن بنفس معدل مجموعة التحكم ولم تُظهر أضرارًا واضحة في الجلد أو الأعضاء تحت المجهر. نزلت بعض مؤشرات الدم، مثل الكرياتينين وبعض العلامات المرتبطة بالكبد والكوليسترول، قليلًا لكنها ظلت ضمن المعدلات الطبيعية وقد تكون تأثرت بالصيام والتوتر. أشارت قياسات الهواء والمياه المجاورة إلى توليد جزيئات تفاعلية قاتلة للفيروس مثل النيتريت وبيروكسيد الهيدروجين، بينما بقي الأوزون—وهو غاز يثير قلقًا أكبر بشأن تهيج الرئتين—أدنى من حد الكشف للأداة المستخدمة، رغم إشارة المؤلفين إلى أن اختبارات أكثر حساسية في مساحات أكثر إحكامًا ستكون ضرورية.

ما الذي قد يعنيه هذا للحياة اليومية

مجتمعة، تُظهر النتائج أن جهاز بلازما جوية باردة يعمل بالهواء قادر على تفكيك فيروس SARS‑CoV‑2 ماديًا بينما، تحت ظروف الاختبار، لا يتسبب في أذى واضح على المدى القصير للجرذان التي تتنفس الهواء المعالج. بالنسبة لغير المتخصصين، يعني هذا أن أجهزة تنقية الهواء المستقبلية قد لا تقتصر على حجز الفيروسات على المرشحات فحسب، بل قد تدمرها بنشاط أثناء مرورها، مما يقلل احتمالية الانتشار الجوي في المنازل والمدارس والمستشفيات ووسائل النقل العام. يؤكد المؤلفون أن دراسات سلامة أطول وأشمل، وقياسات أدق للمنتجات الثانوية مثل الأوزون، لا تزال ضرورية قبل اعتماد هذه الأنظمة على نطاق واسع. لكن نتائجهم تقدم خطوة مشجعة نحو تقنيات تنقية هواء أكثر ذكاءً تجعل الهواء الداخلي المشترك أقل ملاءمة للفيروسات الخطرة.

الاستشهاد: Cao, F., Yan, A., Xu, Q. et al. Air-fed cold atmospheric plasma device as a safe and effective anti-SARS-CoV-2 air filter. Sci Rep 16, 5038 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36088-y

الكلمات المفتاحية: تطهير الهواء, البلازما الباردة, كوفيد-19, جودة الهواء الداخلي, تعطيل الفيروسات