وجد العلماء نتائج مذهلة لآلية العمل الطبيعية لأجنحة الحشرات والتي يمكنها قتل البكتيريا والتخلص منها بشكل آمن، وهو ما يمكن أن يقدم حلا مهما في مجال الرعاية الصحية.
سبق للباحثين أن درسوا الخصائص الكيميائية والفيزيائية لأجنحة الزيز واليعسوب، لكن الكثير من الخصائص المضادة للبكتيريا غير واضحة بعد، مثل كيفية إزالة آثار البكتيريا.
قال تادانوري كوغا، مهندس كيميائي في جامعة "ستوني بروك" في نيويورك: "نعلم الآن، أن جناح الزيز يمكن أن يمنع التصاق البكتيريا، ولكن الآلية غير واضحة حتى الآن".
وأوضحت عالمة الفيزياء مايا إندوه: "يمكن أن يكون لدى الحشرات الخاصية المماثلة نفسها التي تظهرها خاصية مبيد الجراثيم في عمود جناح الزيز".
تحتوي أجنحة حشرة "السيكادا" على أعمدة نانوية يبلغ ارتفاعها نحو 150 نانومترًا ونفس المسافة بينهما.
خلال الاختبارات المعملية، وجدوا أن أسطح الخلايا النانوية فائقة الصغر، بطول نحو 10 نانومتر، كانت فعالة جدًا في قتل بكتيريا الإشريكية القولونية، دون ترك أي أثر للبكتيريا المقتولة على الأسطح.
عندما تتلامس البكتيريا مع سطح العمود النانوي على الجناح، فإن الغشاء الخارجي الدهني يتفاعل بقوة مع الأنابيب النانوية.
يوضح كاريلو: "يتم امتصاص رؤوس الدهون بقوة على أسطح الأعمدة المحبة للماء ويتوافق شكل الغشاء مع بنية أو انحناء الأعمدة".
تحتوي البكتيريا على غلاف خارجي أقل تمددًا، مما يتسبب في تمزقها عند ملامسة أجنحة الحشرات.
تقول إندوه: "البكتيريا لا تزال تموت تلقائيًا، عند ملامسة الجناح وبشكل إعجازي، وإننا لم نلاحظ أي امتصاص على السطح، لذلك فهي ذاتية التنظيف"، بحسب بحث نُشر في مجلتي "إنترفيسس أبلايد ماتيريالز" و"ساينس أليرت" العلميتين.
يخطط الفريق للقيام بمزيد من الأبحاث للكشف عن آليات أخرى، وخاصة وظيفة التنظيف الذاتي، لتحسين الطلاء المضاد للبكتيريا لاستخدامه في المجال الطبي.
لكنهم حتى الآن، لا يعرفون بالضبط كيف تنجز الأنابيب النانوية المهمة المزدوجة المتمثلة في قتل وإزالة البكتيريا السطحية من الأجنحة.
