ابتكار أغشية للغسيل الكلوي من مخلفات النخيل

كتب: حازم بدر

[القاهرة] أنتج باحثون مصريون أغشية ترشيح تُستخدم في أجهزة الغسيل الكلوي، واستخلصوا مادتها من مخلفاتٍ زراعيةً متوافرة محليًّا بكثرة.

وتعمل أغشية الترشيح في أجهزة الغسيل الكلوي، حواجزَ شبه منفذة تسمح بمرور بعض النفايات، مثل اليوريا والكرياتينين والسوائل الزائدة، وتحتجز مكونات الدم الأساسية، مثل كريات الدم الحمر والبروتينات.

تستورد مصر تلك الأغشية، وعادةً ما تكون مرتفعة التكلفة، وهي تصنع من مواد عديدة من بينها ’أسيتات السليلوز‘، الذي تُستخلص خامته من القطن.

لكن فريقًا من باحثين بفرع ’المعهد القومى لعلوم البحار والمصايد‘ في الإسكندرية أنتج تلك الأغشية من السليلوز المستخرج من مخلفات نخيل البلح، وفق أماني السقيلي، الأستاذ في قسم التلوث البحري بالمعهد، والباحثة المشاركة في الابتكار.

تقول أماني لشبكة SciDev.Net: ”تعتمد عملية إنتاج الأغشية تحويل السليلوز المستخلص إلى أسيتات السليلوز، باستخدام عامل حفاز جديد“.

”ويُعد هذا العامل الحفاز بمنزلة تطور مهم، يمكن أن يسهم في بناء صناعة محلية لهذا المنتج بأسعار منخفضة“، وفق أماني.

في مارس الماضي، أعلن الفريق البحثي عن حصوله على براءتي اختراع، الأولى عن تحويل السليلوز إلى أسيتات السليلوز، والثانية عن تحويل أسيتات السليلوز إلى أغشية ترشيح تُستخدم في أجهزة الغسيل الكلوي.

’أسترة السليلوز‘ إلى الأسيتات عادةً ما تكون بحفز من حمض الكبريتيك، ووفق أماني فإن ”الجديد الذي قدمناه هو استخدام أمونيوم كبريتات الحديدوز حافزًا، أسهم في إنتاج مميز، فضلًا عن أنه مركب سهل التحضير بخامات متوافرة وبتكلفة منخفضة“.

وتضيف أماني أن ”العامل الحفاز الجديد يمكن استخدامه أكثر من مرة، دون أن تتأثر كفاءته، إذ جرى اختبار استخدامه أربع مرات، وأعطى النتائج نفسها، كما أنه يسرع عملية تحويل السليلوز، مقارنةً بالحفازات الأخرى، مما يقلل من الطاقة المستهلكة في العملية“.

الخطوة التالية أوضحتها صفاء رجب، أستاذ الكيمياء العضوية بالمعهد وعضو الفريق؛ إذ توضع أسيتات السليلوز في مذيبات، للحصول على سائل لزج، يُنشر على سطحٍ مستوٍ ويعرَّض لمخثر، مما يؤدي إلى ترسيب أسيتات السليلوز وتشكيل بنية غشائية صلبة.

وتضيف صفاء: ”نجحنا في التحكم فى خصائص أسيتات السليلوز المحضرة للحصول على غشاء يناسب الاستخدام في أجهزة الغسيل الكلوي“، مشيرةً إلى أن الفريق يعمل حاليًّا على أغشية لتحلية مياه البحر، التي تتطلب مواصفات مختلفة.

تؤكد صفاء: ”تجاربنا المعملية أثبتت أن أغشية أجهزة غسيل الكلى الخاصة بنا لا تقل كفاءةً في فصل اليوريا والكرياتينين عن الأغشية المستخدمة حاليًّا، ونخطط لاختبارها لاحقًا على عينات من دماء مرضى الغسيل الكلوي“.

وبينما تملك الأغشية المصنعة لوحدات الغسيل الكلوي أو تلك التي سيتم تصنيعها لتحلية مياه البحر فرصًا كبيرةً للتسويق في السوق المصرية، لحاجتها الشديدة إلى المنتجين بسبب ارتفاع أعداد مرضى الفشل الكلوي، وندرة المياه العذبة.

وتصل نسبة مَن يحتاج إلى الغسيل الكلوي بمصر إلى 650 حالة لكل مليون، وهو أكثر من ضِعف النسبة العالمية، وفق الجمعية المصرية لأمراض وزراعة الكلى.

يشار إلى أن أدنى سعر جلسة واحدة للغسيل الكلوي بمصر تدور تكلفتها حول 700 جنيه مصري (18 دولار تقريبا)، وفق أحمد النمر، قائد الفريق وأستاذ التلوث البحري بالمعهد، الذي يذكر أيضًا أن سعر الغشاء الواحد يتراوح بين ألفي دولار أمريكي وأربعة آلاف تبعًا للنوع المستخدم.

المبلغ كبير بالنسبة لمحدودي الدخل، بل بالنسبة لكثير من أفراد وأسر الطبقة المتوسطة، لا سيما وثمة توجه في البلد نحو إيلاء ملف الصحة إلى الجهات الخاصة، قطع أشواطًا معتبرة في هذا الاتجاه، والتوفير في أي مكون يصب في مصلحة المريض، ورفع شيء من العبء المادي عن كاهله أو كاهل عائلته أو مَن يعوله.

إلا أن النجاح في التصنيع على المستوى المعملي لا يعني بالضرورة القدرة على التحول إلى المستوى الصناعي، كما يوضح أحمد حسنين، أستاذ علوم اللدائن والألياف بكلية الهندسة بجامعة الإسكندرية.

يقول حسنين لشبكة SciDev.Net: ”رغم وجود ميزة في تحضير أسيتات السليلوز من مخلفات نخيل البلح، وهو مخلف منتشر بوفرة في مصر“.

”لكن التحدي يبقى في التحول إلى التصنيع على نطاق صناعي، إذ يتطلب مواجهة تحديات أكبر من توفير الخامة المستخدمة في التصنيع، وربما كان هذا هو السبب في أن كثيرًا من المحاولات السابقة لم يكتب لها فرصة الانتقال من المستوى المعملي إلى الصناعي“.

بالرغم من نجاح بعض الشركات في مصر في تحويل مخلفات نخيل البلح إلى منتجات تجارية، وحسنين شريك في إحدى هذه الشركات، إلا أن صناعة الأغشية للأغراض الطبية أكثر تعقيدًا وتتطلب تقنيات ومعرفة متخصصة.

ويقترح حسنين استلهام التجربة الصينية في ’نقل التكنولوجيا‘، عبر تقديم تسهيلات للشركات المصنعة للأغشية لإقامة مصانع في مصر، باعتبارها سوقًا مهمةً لأغشية التحلية وأغشية الغسيل الكلوي.

ويضيف: ”بتوفير الخامات وتسهيل إنشاء المصانع في سوق تحتاج إلى المنتج مثل السوق المصرية، ويتفق على تشغيل نسبة من الخبراء فيها، من المهندسين والباحثين المصريين الذين عملوا على تطوير الأغشية في المختبرات“.

”سيكون دورهم في تحقيق المعرفة اللازمة لتصنيع الأغشية على نطاق صناعي“.

ويتوقع حسنين ”أن تصبح مصر خلال السنوات المقبلة أكبر مستهلك في العالم لأغشية التحلية“، مما يجعلها سوقًا جاذبةً للاستثمار في هذا القطاع.

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