طلاب زراعة القاهرة يطورون هيدروجيل ذكي لعلاج الجروح وترشيد المياه

نجح فريق من كلية الزراعة بجامعة القاهرة، قسم التكنولوجيا الحيوية، في تطوير مشروع مبتكر يعتمد على تقنيات النانو تكنولوجي والهيدروجيل الذكي، بهدف تقديم حلول مزدوجة في المجالين الطبي والزراعي، عبر دمج المواد الطبيعية مع التقنيات الحديثة في إطار مستدام.

ويقوم المشروع، الذي حمل عنوان: “Biochemically Engineered Self-Healing Hydrogel Incorporating Ginger Phytochemicals and Silver Nanoparticles for Antimicrobial and Growth-Promoting Applications”، على تصنيع هيدروجيل ذكي متعدد الوظائف يتمتع بخصائص علاجية وزراعية متقدمة.

في المرحلة الأولى، استخدم الفريق مادة السيلفر نيتريت وحوّلها إلى صورة نانوية باستخدام طريقة خضراء غير كيميائية، ثم تم تحميلها على مستخلص نبات الزنجبيل الذي يحتوي على مركبات فعالة مثل الجينجرون والشوجول، المعروفة بخصائصها المضادة للميكروبات واسعة الطيف.

ولضمان استقرار الجزيئات ومنع التكتل، تمت إضافة الصمغ العربي، ما ساعد على تحسين ثبات النانو وزيادة كفاءته. وبعد التأكد من الخصائص البنيوية باستخدام تحاليل متقدمة مثل FTIR وUV، تم تطوير الهيدروجيل بإضافة مادة “جوار جام” لتعزيز خواصه الفيزيائية.

وأجرى الفريق تجارب تطبيقية على نبات الشعير، حيث تمت مقارنة ثلاث حالات: نبات دون أي معالجة، وآخر باستخدام المستخلص فقط، وثالث باستخدام الهيدروجيل النانوي. وتم إخضاع النباتات لدورات من الإجهاد المائي عبر التعطيش المتكرر.

وأظهرت النتائج أن النباتات غير المعالجة تعرضت للذبول الكامل والموت نتيجة الإجهاد المائي، بينما حافظت النباتات المعالجة بالمستخلص والهيدروجيل على حيويتها، مع احتفاظ واضح بالأوراق وزيادة في نمو الجذور، خاصة في المجموعة المعالجة بالهيدروجيل النانوي.

وأوضح الفريق أن المشروع لا يقتصر على الجانب الزراعي فقط، بل يمتد أيضًا إلى المجال الطبي، حيث يمكن استخدام الهيدروجيل في تسريع التئام الجروح، خاصة لدى مرضى السكري، بفضل خصائصه المضادة للبكتيريا، ما قد يسهم في تقليل الاعتماد على المضادات الحيوية ومواجهة مشكلة مقاومة البكتيريا.

كما يتميز الهيدروجيل بقدرته العالية على الاحتفاظ بالمياه وتحسين كفاءة التربة، ما يجعله أداة واعدة في ترشيد استهلاك المياه ودعم استصلاح الأراضي في البيئات الجافة.

ويعتمد الابتكار على دمج مستخلصات طبيعية مثل الزنجبيل، بما يحمله من مركبات نشطة حيوية، في إطار يجمع بين التكنولوجيا الحيوية والاستدامة البيئية، ما يعكس توجهًا نحو حلول صديقة للبيئة في مجالي الصحة والزراعة.