نقرن العلم بالتنمية عبر الأخبار والتحليلات

حساس يرصد معشار المليون من جرام الرصاص
  • حساس يرصد معشار المليون من جرام الرصاص

حقوق الصورة: Panos

نقاط للقراءة السريعة

  • الطرق المتبعة لتحديد مستويات الرصاص في العينات بالمعامل تستغرق وقتًا طويلًا

  • ابتكار جديد يمكنه كشف أدنى مستوى منه، دون إعدادات مسبقة، وفي الحقل، لا المختبر

  • يكشف وجود المعدن السام في الماء والدم، ويمتاز بأنه رخيص، وسريع، ودقيق، وسهل

Shares
[القاهرة] قبل سبع سنوات، أصيب طلاب مدرسة في القاهرة بمعدلات لافتة من البلادة وضعف التركيز، وبعد البحث، رجح خبراء أن السر يكمن في وجودها ضمن نطاق مصنع لإعادة تدوير بطاريات السيارات، حيث ينبعث الرصاص بمقادير ضارة.

وقتها استُدعي فريق من كليات العلوم لتقدير نسبة الرصاص بالمنطقة التي توجد فيها المدرسة، وكان أحد أعضائه أيمن حلمي كامل، أستاذ الكيمياء بكلية العلوم جامعة عين شمس، ورئيس المعمل المركزي فيها، ومنذئذٍ وقياس العنصر السام في البيئات المختلفة يشكل خيطًا رئيسًا في نشاطه البحثي.

مؤخرًا، وبالتعاون مع باحثين آخرين، ابتكر أيمن جهازًا يمكنه قياس نسب الرصاص الضئيلة جدًّا في أي بيئة، بدقة وبسهولة وبسرعة، خلافًا للطرق المتبعة حاليًّا من أجل تحديد مستويات الرصاص المنخفضة في العينات الحيوية والبيئية، والتي تنطوي أيضًا على تقنيات معقدة ومكلِّفة.

يوضح كامل أن الطرق الكهروكيميائية، باستخدام مستشعرات قياس فرق الجهد، هي الأكثر ملاءمة للتقدير المباشر للعديد من الأيونات؛ ذلك أن حساسيتها وانتقائيتها عاليتان، وتتمتع بقدرة على القياس في محاليل ملونة أو عكرة، بحساسية عالية ودقة مناسبة.

يقول كامل لشبكة SciDev.Net: ”ابتكرنا حساسات تعتمد توليفةً حديثةً من مشتقات كينوكسالين، لها القدرة على قياس أدنى تركيز للرصاص، ما قد يصل إلى 0.1 ميكروجرام لكل ملليلتر، وهو ما لم تتمكن الحساسات الكيميائية الحالية من قياسه“.

ويمكن لهذه الحساسات -كما يوضح حلمي- تقدير نسب الرصاص بعينات المياه، وفي الدم أيضًا.

ويضيف: ”أمكننا كذلك تحديد تركيز عنصر الرصاص في الدم خلال وقت لا يتعدى 30 ثانية، في حين نحتاج بالطرق التقليدية إلى وقت يصل إلى نصف ساعة للعينة الواحدة“.
نشر موقع ’سبرنجر لينك‘ الإلكتروني نتائج الدراسة التي قادت إلى ذلك الابتكار في يونيو الماضي.

يشير حلمي إلى أن ’مطياف الامتصاص الذري‘ -الذي تستخدمه معامل وزارة البيئة بمصر ومعامل الكليات ومراكز الأبحاث لتقدير نسب الرصاص في المياه- لا يمكنه قياس التركيزات الضئيلة جدًّا منه، ويصل سعره إلى 5 ملايين جنيه مصري (285 ألف دولار أمريكي).

في حين لا تبلغ تكلفة الابتكار الجديد الألف دولار أمريكي (15 ألف جنيه مصري)، وفق حلمي.

ويتعين عند استخدام ’مطياف الامتصاص الذري‘ أخذ العينة للمعمل لإجراء بعض المعالجات عليها قبل القياس، أما مع ”ابتكارنا“ الجديد فالقياس يتم في الحقل مباشرة، ولعدد كبير من العينات دون أي معالجات مسبقة، كما يؤكد حلمي.

نال الابتكار ثناء خالد شندي، أستاذ الأراضي والمياه بكلية الزراعة بجامعة الفيوم في مصر.

ويقول شندي: ”المعدل الآمن للرصاص في مياه الشرب هو ميكروجرام في اللتر، وعادةً ما تعجز الأجهزة التقليدية عن رصده“.

وبالمثل يوضح محمود فوزي -أستاذ الأمراض الصدرية بجامعة الزقازيق في مصر- أن ”وصول مستوى الرصاص في الدم إلى 5 ميكروجرام/ديسيلتر أو أعلى يدعو للقلق، وتعامُل الابتكار مع هذه المستويات الضئيلة مفيد جدًّا في الكشف عن بعض المشكلات الصحية وسرعة التعامل معها“.

لكن شندي وفوزي يتساءلان عن مدى دقة القياس.

يؤكد حلمي دقة قياسات الابتكار الجديد، ويقول: ”حصلنا على نتائج مماثلة باستخدام ’مطياف الامتصاص الذري الجرافيتي‘، وهو تطوير للمطياف التقليدي، يمكنه قياس معدلات ضئيلة جدًّا تصل إلى ميكروجرام لكل لتر“.

ويسعى حلمي من خلال ’مكاتب دعم الابتكار ونقل وتسويق التكنولوجيا‘ بجامعة عين شمس إلى تحقيق الإفادة من ابتكاره.
 
جدير بالذكر أن سُمِّيَّة معدن الرصاص تراكمية، وتؤثر على أجهزة متعددة في الجسم، تتضمن الأجهزة العصبية والهضمية والقلبية الوعائية والدم والكلى. والأطفال - بوجه خاص– عُرضة لتأثيراته السامة على الأعصاب، حتى إن التعرض لمستويات منخفضة نسبيًّا يمكن أن يسبب ضررًا عصبيًّا خطيرًا، وفي بعض الحالات يتعذر تصحيحه.
 
وتصنف منظمة الصحة العالمية عنصر الرصاص بوصفه واحدًا من عشر مواد كيميائية تثير قلقًا بالغًا بشأن الصحة العامة، وتشير التقديرات إلى أن معدل تعرُّض الأطفال للرصاص يُسهم سنويًّا في إصابتهم بنحو 600 ألف حالة جديدة من حالات العجز الذهني، كما أنه يستأثر بمعدل وفيات يبلغ 143 ألف حالة وفاة سنويًّا.
 
ويتعرض الأشخاص للرصاص من مصادر مهنية وبيئية، فإما من استنشاق جزئيات الرصاص المنبعثة عن حرق مواد حاوية له، أو شرب المياه المنقولة بواسطة الأنابيب الحاوية له، أو تناوُل الأطعمة المحفوظة في حاويات مصنوعة من الرصاص أو ملحومة به.

هذا الموضوع أنتج عبر المكتب الإقليمي لموقع SciDev.Net بإقليم الشرق الأوسط وشمال أفريقيا.



إعادة نشر المقال:
نشجعكم على إعادة نشر هذه المقالة على الإنترنت أو عبر الإعلام المطبوع، فهو متاح لدينا مجانًا تحت رخصة المشاع الإبداعي، ولكن يُرجى اتباع بعض الإرشادات البسيطة:
  1. يرجى الحفاظ على نسبة المادة لكاتبها.
  2. يرجى الحفاظ على نسبة المادة لـشبكة SciDev.Net - وحيثما أمكن إدراج شعارنا مع وصلة الى المقال الأصلي.
  3. يمكنك ببساطة إدراج الأسطر القليلة الأولى من هذه المقالة ثم إضافة: "يمكن قراءة المقال كاملا على SciDev.Net" متضمنة رابطًا للمقال الأصلي.
  4. إذا كنت تريد أيضا أخذ الصور المنشورة في هذه المقالة، ستحتاج إلى التنسيق مع المصدر الأصلي لها إذا كان يمكنك استخدامها.
  5. أسهل طريقة للحصول على هذه المادة على موقع الويب الخاص بك هو تضمين الكود الموجود أدناه.
لمزيد من المعلومات يمكن الاطلاع فيموقعنا على محددات وسائل الإعلام وإعادة النشر.