زنگ خطر نابودی آموزش درپی بحران انرژی در ایران/ آیا «مدرسه رفتن» خاطره می‌شود؟

اجتماعی

به گزارش خبرنگار اجتماعی خبرگزاری تسنیم، ورود به عصر فناوری‌های نوین و همگرایی پیچیده میان علوم فیزیک کوانتوم، زیست‌شناسی سلولی و مهندسی پزشکی، ابزارهایی را در اختیار جوامع بشری قرار داده است که تا چند دهه پیش تنها در قلمرو نظریه‌های بنیادین جای می‌گرفتند.

یکی از این فناوری‌های تحول‌آفرین که به عنوان یک کاتالیزور در انقلاب علمی قرن بیست و یکم شناخته می‌شود، «پلاسمای سرد» (Cold Plasma) یا پلاسمای غیرحرارتی اتمسفری است. این فناوری که ریشه در دستاوردهای مهندسی هسته‌ای و فیزیک ذرات دارد، امروزه مرزهای درمان بیماری‌های صعب‌العلاج، تصفیه آلاینده‌های مهلک زیست‌محیطی و تضمین امنیت غذایی را به طور بنیادین دگرگون کرده است.

تحلیل‌های تخصصی نشان می‌دهد که تسلط بر این فناوری، به مثابه دستیابی به یک اهرم قدرت نرم در ژئوپلیتیک علم و فناوری است. در این گزارش به بررسی ماهیت فیزیکی پلاسما، کاربردهای استراتژیک آن در صنایع مختلف، اطلس جهانی پیشگامان این عرصه و به طور ویژه، دستاوردهای چشمگیر، بومی‌سازی شده و غرورآفرین جمهوری اسلامی ایران در توسعه صنعتی و بالینی این فناوری می‌پردازیم.

پلاسما چیست و چگونه عمل می‌کند؟

برای درک عمق استراتژیک فناوری پلاسما، ابتدا باید به ساختار ماده و ترمودینامیک آن نگاهی انداخت. در علم فیزیک، پلاسما به عنوان «حالت چهارم ماده» شناخته می‌شود؛ حالتی که در یک زنجیره انرژی پس از جامد، مایع و گاز قرار می‌گیرد.

هرگاه به یک گاز، انرژی حرارتی یا الکتریکی کنترل‌شده و شدیدی اعمال شود، ساختار اتمی آن دچار گسیختگی شده و الکترون‌ها از مدار اتمی خود جدا می‌شوند. نتیجه این فرآیند، شکل‌گیری یک محیط یونیزه به شدت فعال و دینامیک است که مخلوطی از یون‌های مثبت، الکترون‌های آزاد، رادیکال‌های آزاد و فوتون‌ها را در بر می‌گیرد. مشاهدات اخترفیزیکی اثبات کرده‌اند که بیش از 99 درصد از جرم مرئی جهان هستی (از جمله ستارگان، سحابی‌ها و تاج خورشیدی) از پلاسما تشکیل شده است.

در حوزه کاربردهای مهندسی و صنعتی، پلاسماها به دو دسته کلان «پلاسمای حرارتی» (Thermal Plasma) و «پلاسمای غیرحرارتی یا سرد» (Non-Thermal/Cold Plasma) طبقه‌بندی می‌شوند. پلاسمای حرارتی دارای تعادل ترمودینامیکی است و دمای آن به هزاران درجه سانتی‌گراد می‌رسد که کاربرد آن را به صنایعی نظیر جوشکاری قوس الکتریکی، برش فلزات و متالورژی محدود می‌کند.

با این حال، بزرگترین نقطه عطف در تاریخ علوم کاربردی، ظهور پلاسمای غیرحرارتی اتمسفری (Cold Atmospheric Plasma - CAP) بود. در این ساختار منحصربه‌فرد، تنها الکترون‌های بسیار سبک دارای انرژی و دمای بالایی هستند، در حالی که یون‌ها و اتم‌های سنگین‌ترِ گاز حامل، در دمای محیط (حدود 25 تا 40 درجه سانتی‌گراد) باقی می‌مانند.

این عدم تعادل حرارتی به این معناست که پلاسمای سرد می‌تواند مجموعه‌ای قدرتمند از گونه‌های فعال اکسیژن و نیتروژن (RONS)، پرتوهای فرابنفش ضعیف (UV) و میدان‌های الکترومغناطیسی موضعی را در دمایی معادل دمای بدن انسان تولید کند. همین ویژگی بی‌نظیر، امکان تماس مستقیم و ایمن پلاسما با بافت‌های زنده انسان، پلیمرهای حساس به حرارت و سطوح بیولوژیکی را بدون ایجاد کوچکترین سوختگی یا آسیب بافتی فراهم آورده و دروازه‌ای جدید به سوی «پلاسماپزشکی» گشوده است.

مسیر تکامل فیزیک پلاسما: از تئوری تا بلوغ بالینی

بررسی روند توسعه تاریخی فناوری پلاسماهای سرد در مقیاس جهانی، نشان‌دهنده یک شتاب نمایی حیرت‌انگیز در گذار از تحقیقات بنیادین به پروتکل‌های بالینی است. این تحول علمی را می‌توان در چهار دوره زمانی مشخص مورد واکاوی قرار داد که هر یک، زمینه‌ساز جهش‌های تکنولوژیک در دهه‌های بعدی بوده‌اند. داده‌های مستخرج از روندهای جهانی نشان می‌دهند که تمرکز از فیزیک محض به سمت مکانیسم‌های مولکولی زیست‌محیطی تغییر یافته است.

دهه 1990

پیشرفت‌های کلیدی و دستاوردها:

آغاز مطالعات علمی سیستماتیک بر روی اثرات زیستی پلاسما؛ استفاده اولیه و محدود از پلاسما در استریل‌سازی ابزارهای پزشکی حساس به حرارت.

تحولات بالینی و پیامدهای علمی:

اثبات توانمندی پلاسما در غیرفعال‌سازی میکروارگانیسم‌ها بدون تخریب حرارتی؛ آغاز تحقیقات بنیادی بر روی اثرات مولکولی پلاسما بر دیواره سلولی باکتری‌ها.

اواخر 1990 تا 2000

پیشرفت‌های کلیدی و دستاوردها:

ظهور و تثبیت مفهوم پلاسماهای غیرحرارتی اتمسفری (CAP)؛ مشاهده نخستین اثرات مثبت و معنادار بر روی ترمیم زخم‌های پیچیده و سلول‌های سرطانی؛ شکل‌گیری شبکه‌های بین‌المللی بیوفیزیک.

تحولات بالینی و پیامدهای علمی:

فراهم شدن امکان تماس مستقیم پلاسما با بافت زنده به دلیل عدم ایجاد حرارت؛ پیدایش عمومی فیزیک پلاسما، میکروبیولوژی و پزشکی.

دهه 2010

پیشرفت‌های کلیدی و دستاوردها:

گسترش وسیع کارآزمایی‌های بالینی و پیش‌بالینی؛ توسعه استانداردهای ایمنی و دوسنجی، ورود دستگاه‌های پلاسمایی مجهز به تأیید CE به بازارهای درمانی اروپا.

تحولات بالینی و پیامدهای علمی:

تمرکز بر درمان زخم‌های مزمن و عفونی؛ ورود پلاسما به حوزه ضدعفونی تجهیزات دندان‌پزشکی؛ شناخت دقیق مسیرهای سیگنال‌دهی سلولی ناشی از تابش پلاسما.

دهه 2020 به بعد

پیشرفت‌های کلیدی و دستاوردها:

دریافت تأییدیه‌های فوق‌سخت‌گیرانه نظیر FDA برای دستگاه‌های پلاسمایی در آمریکا؛ ترکیب پلاسما با ایمونوتراپی و داروهای هدفمند؛ توسعه تست‌ها و سیستم‌های اندوسکوپی برای بافت‌های داخلی.

تحولات بالینی و پیامدهای علمی:

کنترل عفونت‌های بیمارستانی به‌شدت مقاوم، مانند (MRSA)؛ تحریک پیشرفته شبکه‌های بافتی برای ترمیم؛ ورود جدی به درمان‌های صعب‌العلاج دقیق در انکولوژی (سرطان).

اطلس ژئوپلیتیک فناوری پلاسما: کشورهای پیشگام و شبکه‌های تحقیقاتی

امروزه، رهبری و پیشتازی در فناوری پلاسمای سرد، به یکی از شاخص‌های اصلی توسعه‌یافتگی علمی در کشورهای جهان اول تبدیل شده است. رقابت فشرده‌ای میان بلوک‌های علمی برای استانداردسازی جهانی، ثبت اختراعات و تجاری‌سازی این تجهیزات در جریان است. تحلیل نقشه پراکندگی این فناوری نشان می‌دهد که کشورهای محدودی با سرمایه‌گذاری‌های میلیارد دلاری، اکوسیستم پلاسماپزشکی و پلاسمای صنعتی را مدیریت می‌کنند.

در خط مقدم این فناوری، آلمان به عنوان پیشگام بلامنازع در قاره اروپا شناخته می‌شود. این کشور با تاسیس انجمن بین‌المللی پلاسماپزشکی (ISPM)، ساخت دستگاه‌های مرجع و معتبری چون kINPen و PlasmaDerm و همچنین ایجاد یک ادغام عمیق و استراتژیک میان دانشگاه، صنعت و بیمارستان‌ها، گسترده‌ترین کارآزمایی‌های بالینی جهان را هدایت کرده است.

ایالات متحده آمریکا، با رویکردی متمرکز بر انکولوژی و ژنتیک، تحقیقات گسترده‌ای را در دانشگاه‌هایی نظیر کالیفرنیا، درکسل و جرج واشنگتن پیش می‌برد. توسعه ژنراتورهای نوین، اخذ تاییدیه‌های FDA برای ورود به مطالعات بالینی سرطان و ساخت مدل‌های پیچیده شبیه‌سازی فیزیکی و الکترونیکی، از محورهای اصلی فعالیت آمریکا در این حوزه است.

در بلوک آسیا، ژاپن با تکیه بر تخصص تاریخی خود در الکترونیک، بر ساخت ژنراتورهای فرکانس بالا با کنترل دقیق حرارت تمرکز کرده و پژوهش‌های گسترده‌ای در حوزه استریل‌سازی ابزارهای پزشکی و دندان‌پزشکی انجام داده است.

چین با اتخاذ سیاست تولید انبوه و مشارکت در استانداردسازی جهانی، یکی از بزرگترین تولیدکنندگان مقالات علمی در این عرصه محسوب می‌شود و به توسعه دستگاه‌های درمانی پرداخته است. کره جنوبی نیز با استفاده از پتانسیل بالای خود در صنعت زیبایی و پوست، دستگاه‌های پلاسمای پیشرفته‌ای را برای ضدعفونی سطوح و درمان‌های درماتولوژیک توسعه داده است.

در این میان، روسیه با سابقه طولانی در فیزیک پلاسما، تورچ‌های پلاسمایی را از صنایع نظامی به سمت کاربردهای پزشکی و ترمیم بافت سوق داده و هند در تلاش برای توسعه دستگاه‌های ارزان‌قیمت جهت استفاده در درمان زخم‌های مزمن در مناطق کمتر توسعه‌یافته است.

در قاره اروپا، کشورهایی نظیر هلند، سوئیس و اتریش با ایجاد فعال‌ترین مراکز کارآزمایی بالینی، تمرکز خود را بر توسعه پروتکل‌های ایمنی، دوزسنجی و درمان سرطان‌های سطحی معطوف کرده‌اند. فرانسه تحقیقات بنیادین در زمینه ایمونولوژی و پاسخ‌های سلولی را دنبال می‌کند و ایتالیا پروژه‌های پیشرفته‌ای در حوزه ترکیب پلاسما با دارورسانی هدفمند و مواد زیستی در دست اجرا دارد.

سرمایه‌گذاری‌های کلان و پروژه‌های کنسرسیومی اتحادیه اروپا

اتحادیه اروپا به‌منظور حفظ برتری علمی خود، استراتژی شبکه‌سازی و سرمایه‌گذاری متمرکز را از طریق برنامه‌های کلان نظیر «افق 2020» ــ با بودجه 80 میلیارد یورو ــ و «افق اروپا» ــ با بودجه 95 میلیارد یورو برای سال‌های 2021 تا 2027 ــ آغاز کرده است. این سرمایه‌گذاری‌ها منجر به شکل‌گیری پروژه‌های علمی و درمانی متعددی شده است که هدف اصلی آن‌ها، کاهش شکاف پژوهشی و تبدیل دستاوردهای علمی به محصولات قابل اعتماد در بازار است. ساختار این پروژه‌ها به‌وضوح نشان‌دهنده عمق نفوذ پلاسما در سیستم بهداشت و درمان اروپا است.

پروژه PLASOMA

هدف عملیاتی و دامنه تحقیقات:

توسعه درمان‌های غیرتهاجمی برای زخم‌های مزمن با استفاده از پلاسما سرد.

دستاوردهای بالینی و ساختاری:

اثبات علمی کاهش بار میکروبی به‌صورت همزمان با تسریع فرآیند ترمیم؛ کاهش چشمگیر زمان و هزینه‌های بستری بیماران.

پروژه PlasmACT

هدف عملیاتی و دامنه تحقیقات:

پیشگیری و درمان ضایعات پوستی پیش‌سرطانی نظیر Actinic Keratosis.

دستاوردهای بالینی و ساختاری:

ایجاد شبکه تحقیقاتی قدرتمند میان دانشگاه‌های آلمان، هلند، فرانسه و بلژیک؛ تدوین پروتکل‌های نوین درماتولوژی مبتنی بر پلاسما.

پروژه PlaTechMedi

هدف عملیاتی و دامنه تحقیقات:

استفاده از پلاسما برای ضدعفونی و پاک‌سازی سطوح بیمارستانی، تجهیزات پزشکی و ایمپلنت‌ها.

دستاوردهای بالینی و ساختاری:

محدود کردن رشد بیوفیلم‌های باکتریایی مقاوم؛ کاهش چشمگیر عفونت‌های مرتبط با تجهیزات پزشکی؛ ارتقای ایمنی بیماران در اتاق‌های عمل.

پروژه PlasTHER (COST Action)

هدف عملیاتی و دامنه تحقیقات:

ایجاد یک شبکه علمی و نهادینه برای تبادل دانش، هماهنگ‌سازی مفاهیم و آموزش پژوهشگران.

دستاوردهای بالینی و ساختاری:

همسان‌سازی روش‌های تحقیق و درمان در سراسر اروپا؛ فراهم کردن شواهد علمی برای استفاده ایمن از پلاسما؛ تسهیل ورود سیستماتیک این فناوری به محیط‌های بالینی.

مکانیسم اثر و کاربردهای راهبردی پلاسما در صنایع مختلف

پلاسمای سرد به دلیل ماهیت چندوجهی خود، از یک ابزار صرفاً پزشکی فراتر رفته و به یک «فناوری توانمندساز» (Enabling Technology) در طیف وسیعی از صنایع تبدیل شده است. تجزیه و تحلیل مکانیسم‌های عمل پلاسما در این حوزه‌ها، پرده از راز اثربخشی بی‌نظیر آن برمی‌دارد.

1. پلاسما در پزشکی: از ترمیم بافت تا انکولوژی

در حوزه سلامت، پلاسما با اعمال یک استرس اکسیداتیو کنترل‌شده، رفتاری دوگانه و هوشمند از خود نشان می‌دهد. از یک سو، گونه‌های فعال اکسیژن و نیتروژن تولید شده توسط پلاسما، دیواره سلولی پروکاریوت‌ها (باکتری‌ها، قارچ‌ها و ویروس‌ها) را متلاشی کرده و بیوفیلم‌های به‌شدت مقاوم در برابر آنتی‌بیوتیک‌ها را از بین می‌برند.

از سوی دیگر، همین گونه‌های فعال در دوزهای پایین، سلول‌های یوکاریوت (سلول‌های انسانی) را تحریک کرده، تکثیر فیبروبلاست‌ها را سرعت بخشیده و با ایجاد پدیده رگ‌زایی (آنژیوژنز)، جریان خون موضعی را به شدت افزایش می‌دهند. این مکانیسم، پلاسما را به معجزه‌ای برای درمان زخم‌های مزمن، زخم پای دیابتی، زخم بستر و سوختگی‌ها تبدیل کرده است.

در حوزه انکولوژی (سرطان)، پلاسماپزشکی در حال ایجاد یک انقلاب است. سلول‌های سرطانی به دلیل متابولیسم بالا، به طور طبیعی دارای سطح بالاتری از استرس اکسیداتیو نسبت به سلول‌های سالم هستند.

هنگامی که پلاسمای سرد به بافت تومور تابیده می‌شود، بار اضافی از رادیکال‌های آزاد را به سلول‌ها تزریق می‌کند. سلول‌های سالم به دلیل دارا بودن سیستم آنتی‌اکسیدانی قوی، این استرس را خنثی می‌کنند، اما سیستم دفاعی سلول‌های سرطانی دچار فروپاشی شده و پدیده «مرگ برنامه‌ریزی شده سلولی» یا آپوپتوز (Apoptosis) در آن‌ها فعال می‌شود. این رویکرد گزینشی، امیدهای فراوانی را برای درمان‌های مکمل و بدون عارضه در سرطان ایجاد کرده است.

2. حفاظت از محیط زیست و مدیریت پسماندهای سمی

بحران آلاینده‌های زیست‌محیطی، شیرابه‌های لندفیل‌ها و پساب‌های صنعتی، چالش‌های عظیمی برای مدیریت منابع آب ایجاد کرده‌اند. تصفیه پلاسمایی قادر است با بمباران الکترونی و تولید ازن و رادیکال‌های هیدروکسیل در محل، زنجیره‌های مولکولی پیچیده ترکیبات آلی فرار (VOCs)، داروها، و فلزات سنگین را شکسته و آن‌ها را به عناصر بی‌خطر تجزیه کند.

این روش برخلاف فیلتراسیون فیزیکی که تنها آلودگی را از نقطه‌ای به نقطه دیگر منتقل می‌کند، آلاینده‌ها را در سطح مولکولی نابود کرده و پساب‌های مرگبار را به آب تصفیه‌شده تبدیل می‌کند.

3. کشاورزی هوشمند و تضمین امنیت غذایی

در صنعت کشاورزی، پلاسما به عنوان یک ابزار دوستدار محیط زیست برای جایگزینی سموم شیمیایی عمل می‌کند. تابش پلاسما بر بذرها، علاوه بر از بین بردن پاتوژن‌های سطحی، ساختار فیزیکی پوسته بذر را اصلاح کرده و با افزایش آب‌دوستی (Hydrophilicity)، سرعت جوانه‌زنی و رشد گیاه را به شکل چشمگیری افزایش می‌دهد. علاوه بر این، فناوری پلاسما قابلیت تخریب ساختار شیمیایی مایکوتوکسین‌ها (مانند آفلاتوکسین) در خشکبار و غلات را دارد، بدون آنکه ارزش غذایی، طعم یا بافت محصول دچار تغییر شود.

جایگاه، دستاوردها و رتبه افتخارآمیز ایران در اکوسیستم پلاسما

روند توسعه فناوری هسته‌ای در جمهوری اسلامی ایران، در سال‌های اخیر شاهد یک بلوغ استراتژیک و چرخش پارادایم از تحقیقات صرفاً آکادمیک به سمت «تجاری‌سازی، صنعتی‌سازی و خدمت‌رسانی به جامعه» بوده است.

سازمان انرژی اتمی ایران، با تدوین سند جامع راهبردی در افق 1420، توسعه کاربرد پرتوها و فناوری پلاسما را در دستور کار کلان ملی قرار داده است. ارزیابی‌های رسمی نهادهای کشوری نشان می‌دهد که سازمان انرژی اتمی با عبور از اهداف تعیین‌شده، امتیاز 80.15 و رتبه «عالی» را در شاخص بهره‌وری در میان تمامی دستگاه‌ها و شرکت‌های دولتی کشور کسب کرده است.

این پویایی سازمانی، زمینه‌ساز دستاوردهای بی‌نظیری شده است. بر اساس گزارش‌های معتبر، ایران در حال حاضر در زمینه پزشکی هسته‌ای و رادیوداروها در زمره 3 کشور برتر جهان حرکت می‌کند. این زیرساخت مستحکم علمی، سکوی پرتابی برای بومی‌سازی صددرصدی فناوری پلاسمای سرد در کشور فراهم آورد.

امروزه، ایران نه تنها به عنوان یک واردکننده، بلکه به عنوان یک توسعه‌دهنده و صاحب فناوری، در زمره کشورهای پیشرو جهان (نظیر آلمان، آمریکا و ژاپن) در کاربست بالینی و صنعتی پلاسمای سرد قرار گرفته است. دستاوردهای دقیق ایران در این عرصه، نمایشی از اقتدار علمی و مدیریت جهادی است که در سه محور کلان قابل بررسی است:

الف) مرزشکنی در نظام سلامت و پلاسماپزشکی

بزرگترین تجلی موفقیت ایران در این فناوری، ایجاد یک شبکه ملی و گسترده از کلینیک‌های درمان زخم بر پایه فناوری پلاسمای سرد است. در حالی که این خدمات در جهان تنها در چند کشور پیشرفته غربی و مراکز تحقیقاتی محدود ارائه می‌شود، در ایران یک شرکت دانش‌بنیان (شرکت توسعه فناوری پلاسما) با تکیه بر دانش بومی و اخذ مجوزهای سخت‌گیرانه سازمان غذا و دارو، موفق به تولید صنعتی تجهیزات و راه‌اندازی زنجیره‌ای از این کلینیک‌ها شده است.

گزارش‌های میدانی و آمارهای رسمی نشان می‌دهد که تا کنون بیش از 17 کلینیک تخصصی در استان‌های مختلف کشور به بهره‌برداری رسیده و خدمات پلاسماتراپی به بیش از 10 هزار بیمار مبتلا به زخم‌های مزمن، زخم بستر و سوختگی ارائه شده است. روند استقرار این کلینیک‌ها با سرعتی بی‌نظیر در حال انجام است و چشم‌انداز دسترسی به 50 کلینیک در سراسر کشور هدف‌گذاری شده است.

شاخص‌های کلیدی و دستاوردهای برجسته کلینیک‌ها

1. اصفهان ـ بیمارستان الزهرا

دوازدهمین و یکی از بزرگ‌ترین و مجهزترین کلینیک‌های کشور، دارای بخش‌های مجزای بستری و سرپایی؛ پوشش درمان زخم‌های دیابتی، جراحی و عفونت‌های ناشی از سرطان.

2. البرز ـ کرج، بیمارستان امام علی

دومین کلینیک افتتاح‌شده؛ ارائه خدمات رایگان؛ درمان موقعیت‌محور بیش از 120 بیمار دیابتی دارای زخم‌های شدید و نجات آن‌ها از خطر قطع عضو.

3. هرمزگان ـ بندرعباس، بیمارستان شهید محمدی و تأمین اجتماعی

پانزدهمین کلینیک؛ پاسخگویی به شیوع دیابت در استان؛ 67 هزار بیمار دیابتی که 20 درصد از زخم‌های آن‌ها بالقوه منجر به قطع عضو می‌شود؛ کاهش چشمگیر هزینه‌های درمانی.

4. تهران ـ بیمارستان رسول اکرم

نهمین کلینیک تخصصی تجهیزشده؛ بهره‌مندی صدها بیمار از خدمات نوین پس از همکاری نزدیک اساتید دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی.

5. سایر استان‌ها ـ بوشهر، گناوه، فیروزآباد، ورامین، فرخشهر و…

گسترش عدالت درمانی در قالب 17 کلینیک؛ کنترل سریع التهاب و عفونت؛ تحریک بافت زنده بدون مصرف داروهای گران‌قیمت یا جراحی.

تحول بزرگ در انکولوژی

دستاورد خیره‌کننده دیگر ایران، ورود مقتدرانه به عرصه درمان سرطان با استفاده از پلاسمای سرد است. متخصصان ایرانی موفق به طراحی و ساخت سامانه پیشرفته پلاسماتراپی ویژه درمان تومورهای سرطانی شده‌اند. این سامانه استراتژیک، با اخذ مجوزهای اخلاقی و بالینی، هم‌اکنون در مرکز تحقیقات سرطان بیمارستان شهدای تجریش تهران در حال طی کردن فاز دوم کارآزمایی بالینی (Phase 2 Clinical Trial) است. این اقدام، یک مرزشکنی علمی در مقیاس جهانی محسوب می‌شود و ایران را در لبه تکنولوژی انکولوژی قرار می‌دهد.

ب) صیانت از اقتصاد کشاورزی و امنیت غذایی

پسته به عنوان یکی از محصولات استراتژیک و ارزآور ایران، همواره با چالش جدی آلودگی به آفت «آفلاتوکسین» در بازارهای صادراتی مواجه بوده است. این سم قارچی، علاوه بر خطرات شدید برای سلامت انسان (سرطان‌زایی)، موجب افت شدید ارزش اقتصادی و مرجوع شدن محموله‌های صادراتی می‌شد.

سازمان انرژی اتمی با یک رویکرد حل‌مسأله، نخستین و بزرگ‌ترین کارخانه فرآوری خشکبار بر پایه فناوری پلاسما را در شهرستان رفسنجان (قطب تولید پسته جهان) طراحی و راه‌اندازی کرد.

این کارخانه عظیم با ظرفیت پردازش سالانه 6,000 تن محصول، با استفاده از فناوری ترکیبی پلاسما-بخار، قادر است سموم آفلاتوکسین را به طور کامل در سطح مولکولی متلاشی کرده و ایمنی صددرصدی محصولات کشاورزی (از جمله پسته، بادام، ذرت و گیاهان دارویی) را تضمین کند، بدون آنکه کوچکترین آسیبی به کیفیت و بافت محصول وارد شود. این دستاورد، نه تنها یک پیروزی علمی است، بلکه یک سپر دفاعی مستحکم برای اقتصاد غیرنفتی کشور و معیشت صدها هزار کشاورز ایرانی به شمار می‌رود.

ج) نجات محیط زیست از بحران شیرابه‌ها

یکی از غیرقابل تحمل‌ترین معضلات زیست‌محیطی در ایران، به‌ویژه در استان‌های شمالی و کلان‌شهرها، نفوذ شیرابه‌های به شدت سمی و خطرناک محل‌های دفن زباله (لندفیل‌ها) به سفره‌های آب زیرزمینی، رودخانه‌ها و اراضی کشاورزی بوده است. روش‌های سنتی تصفیه، در برابر بار آلی و شیمیایی وحشتناک این شیرابه‌ها کاملاً ناکارآمد بودند.

در این عرصه نیز، فناوری بومی پلاسما به عنوان یک راه‌حل قطعی به میدان آمد. سازمان انرژی اتمی ایران از سامانه پیشرفته تصفیه شیرابه ویژه منطقه سراوان در استان گیلان رونمایی کرد. این سامانه با تلفیق روش‌های فیزیکی و تصفیه نهایی پلاسمایی، پساب‌های به شدت آلوده را در سطح مولکولی تجزیه می‌کند.

در گامی فراتر و در مقیاس صنعتی، قرارداد اجرایی بزرگی برای تصفیه شیرابه‌های لندفیل شیراز منعقد شده است که براساس آن، روزانه 100 متر مکعب شیرابه سمی با استفاده از فناوری پلاسمای سرد تصفیه شده و به آبی گوارا، استاندارد و قابل استفاده مجدد در بخش کشاورزی و صنعت تبدیل می‌شود. این فناوری نوظهور، راهکاری بنیادین برای مقابله با بحران کم‌آبی و حفاظت از تنوع زیستی کشور است.

چشم‌انداز آینده: در مسیر فتح قله‌های جهانی

تحلیل دینامیک توسعه فناوری پلاسما در ایران نشان می‌دهد که این دستاوردها یک اتفاق مقطعی نیست، بلکه حاصل یک نقشه راه استراتژیک و بلندمدت است. هدف‌گذاری روشن سازمان انرژی اتمی برای ایجاد حداقل 50 مرکز و کلینیک پلاسمادرمانی زخم در سراسر کشور، نشان از عزم جدی حاکمیت برای نهادینه‌سازی این فناوری در زیرساخت‌های کشور دارد.

توسعه شبکه تحقیقاتی، تربیت نیروی انسانی متخصص و تلفیق دستاوردهای پرتودهی گاما (برای عقیم‌سازی حشرات مضر کشاورزی) با سم‌زدایی پلاسمایی، ایران را به یک قطب بلامنازع فناوری‌های هسته‌ای و پلاسمایی در منطقه تبدیل کرده است.

چشم‌انداز آینده با تمرکز بر اخذ تأییدیه‌های بین‌المللی برای دستگاه‌های ساخت داخل، صادرات تجهیزات پلاسماپزشکی و سامانه‌های تصفیه صنعتی به کشورهای همسایه و تعمیق تحقیقات در درمان هدفمند سرطان‌ها با پلاسما گره خورده است.

ایران با تکیه بر خودباوری و دور زدن تحریم‌های ظالمانه تکنولوژیک ثابت کرده است که می‌تواند با بهره‌گیری از فناوری‌های قدرت‌ساز نظیر پلاسما، نه تنها استقلال علمی خود را تضمین کند، بلکه در ارتقای کیفیت زندگی، سلامت عمومی و حفاظت از محیط زیست، الگویی کارآمد برای سایر کشورهای در حال توسعه ارائه دهد.

انتهای پیام/  

نورنیوز-گروه اجتماعی : ضربان‌ساز قلبی وسیله‌ای الکتریکی است که با ارسال پیام‌های منظم، ضربان قلب را تنظیم می‌کند. این دستگاه برای افرادی به کار می‌رود که قلبشان نمی‌تواند ریتمی منظم و مناسب ایجاد کند. ضربان‌سازها طی حدود ۷۰ سال گذشته از ابزارهایی بزرگ و ساده به دستگاه‌هایی کوچک و هوشمند تبدیل شده‌اند که می‌توانند ریتم قلب را تشخیص دهند و متناسب با آن واکنش نشان دهند.

در سال‌های گذشته، نوعی ضربان‌ساز بدون سیم یا «بدون لید» وارد بازار شد که درون یک محفظه تیتانیومی کوچک، تقریباً هم‌اندازه یک قرص ویتامین بزرگ، قرار می‌گیرد و از راه رگ پا به حفره پایینی سمت راست قلب منتقل می‌شود. این روش به کاشت دستگاه در قفسه سینه نیاز ندارد و معمولاً با بهبود سریع‌تر و عوارض کمتر همراه است. با این حال، باتری بیش از نیمی از اندازه و وزن این دستگاه را تشکیل می‌دهد و تنها حدود هفت تا ۱۰ سال دوام می‌آورد. پس از پایان عمر باتری، خارج کردن دستگاه از داخل قلب دشوار است و ممکن است دستگاه قدیمی در قلب باقی بماند و دستگاه تازه‌ای در کنار آن کاشته شود. این مسئله برای بیماران جوان که احتمالاً به چندین تعویض نیاز دارند، اهمیت بیشتری دارد.

در همین زمینه، محققان رشته علوم و مهندسی مواد در دانشگاه ویسکانسین-مدیسن آمریکا، پژوهشی برای ساخت ضربان‌سازی انجام دادند که انرژی خود را از ضربان قلب می‌گیرد. هدف اصلی آنان ساخت سامانه‌ای بسیار کوچک بود که بتواند در فضای باتری ضربان‌ساز بدون لید قرار بگیرد، بدون آن‌که اندازه کلی دستگاه افزایش پیدا کند.

محققان برای این کار از وسیله‌ای به نام «نانوزاینده تریبوالکتریک» استفاده کردند. این وسیله با حرکت دو ماده دارای بار الکتریکی مخالف، مقدار کمی برق تولید می‌کند. آنان ساختاری نوسان‌کننده طراحی کردند که از صفحه‌های الکترودی تشکیل شده بود. یک سوی این صفحه‌ها با مس و سوی دیگر با نوعی فیلم فلورینه پوشانده شد. هنگام تپش قلب، حرکت قلب باعث فشرده شدن این ساختار و نزدیک شدن صفحه‌ها به یکدیگر می‌شود. سپس با جدا شدن صفحه‌ها، حرکت کوچک میان آن‌ها بار الکتریکی ایجاد می‌کند. این انرژی یا مستقیماً برای کار کردن ضربان‌ساز به کار می‌رود یا در یک خازن کوچک ذخیره می‌شود.

طراحی این وسیله نیازمند آزمایش‌های متعدد بود. پژوهشگران باید میان انعطاف‌پذیری و پایداری تعادل ایجاد می‌کردند تا ساختار بتواند میلیون‌ها بار حرکت کند و در عین حال شکل و عملکرد مطلوب خود را حفظ کند. جای سیم‌ها، پهنای آن‌ها، ضخامت صفحه‌های الکترودی و مواد زیرین نیز به‌دقت تنظیم شد تا بیشترین انرژی ممکن در فضای بسیار محدود تولید شود.

آزمایش‌های آزمایشگاهی نشان دادند که نانوزاینده می‌تواند در هر سانتی‌متر مکعب، ۲۷۶٫۶ میکرووات انرژی تولید کند. این مقدار برای راه‌اندازی ضربان‌ساز کافی بود و از میزان انرژی تولیدشده در راهکارهای کوچک قبلی، از جمله نانوزاینده‌های پیزوالکتریک و تریبوالکتریک، بیشتر بود. به بیان ساده، دستگاه توانست از حرکت‌های بسیار کوچک، انرژی قابل استفاده‌ای برای یک ابزار پزشکی حساس تولید کند.

پژوهشگران سپس نمونه اولیه را در بدن یک خوک کاشتند و عملکرد و سازگاری آن با بدن را به مدت یک ماه بررسی کردند. این وسیله در آزمایش‌های عملی توانست انرژی لازم برای تحریک قلب را تأمین کند. همچنین واکنش نامطلوبی بیش از آنچه در ضربان‌سازهای معمولیِ باتری‌دار دیده می‌شود، مشاهده نشد.

البته این فناوری هنوز برای استفاده در انسان آماده نیست. یکی از چالش‌های باقی‌مانده، تفاوت میان حرکت قلب در شرایط واقعی و حرکت ایده‌آل دستگاه است. قلب فقط به صورت بالا و پایین حرکت نمی‌کند، بلکه حرکتی پیچشی و نامنظم دارد. پژوهشگران باید سازوکار نانوزاینده را به گونه‌ای اصلاح کنند که بتواند این حرکت پیچیده را به نوسان مکانیکی مؤثر تبدیل کند و انرژی کافی و پایدار تولید کند. آنان همچنین باید ایمنی، دوام و عملکرد آن را در آزمایش‌های بیشتری بررسی کنند.

مجریان این پژوهش می‌گویند ساخت این نوسان‌کننده از نظر تولید نسبتاً کم‌هزینه است و از نظر مکانیکی می‌تواند به اندازه عمر ضربان‌ساز دوام بیاورد. با این حال، تجاری‌سازی و استفاده بالینی از آن احتمالاً چند سال زمان خواهد برد. این دستگاه در بنیاد پژوهشی فارغ‌التحصیلان ویسکانسین ثبت شده است، اما پیش از آغاز آزمایش‌های انسانی، مسائل فنی مهمی باید برطرف شود.

یکی از متخصصان الکتروفیزیولوژی قلب در بیمارستان و کلینیک‌های دانشگاه ویسکانسین در این خصوص معتقد است که چنین فناوری‌ای می‌تواند نیاز به جراحی‌های دوباره برای تعویض مولد ضربان‌ساز را کاهش دهد. در صورت موفقیت این روش، بیماران ممکن است بتوانند یک دستگاه را برای مدت بسیار طولانی، حتی تمام عمر، در بدن خود داشته باشند. این موضوع به‌ویژه برای افرادی اهمیت دارد که در سنین پایین به ضربان‌ساز نیاز پیدا می‌کنند.

اهمیت این پژوهش که نتایج آن در نشریه Science Advances منتشر شده‌اند، فقط به تأمین انرژی یک ضربان‌ساز محدود نمی‌شود. به اعتقاد محققان منبع انرژی پایدار و خودکفا می‌تواند به مهندسان آزادی بیشتری برای ساخت نسل تازه‌ای از ابزارهای قلبی بدهد. چنین ابزارهایی ممکن است در آینده کوچک‌تر باشند و علاوه بر درمان، توانایی‌های بیشتری برای پایش وضعیت قلب و تشخیص مشکلات داشته باشند.

به گزارش پایگاه خبری تحلیلی  اندیشه معاصر ؛ یاسر میرزایی روز پنجشنبه در جمع خبرنگاران با اشاره به شرایط کنونی بخش انرژی کشور اظهار کرد: اگر ۶ ماه یا یک سال پیش درباره مساله بنزین صحبت می‌کردیم، بیشتر با مجموعه‌ای از مسائل بنیادی و بلندمدت مواجه بودیم؛ اما امروز و در این مقطع، با یک موضوع بحرانی روبه‌رو هستیم که نیازمند راه‌حل فوری است.

وی افزود: البته حل بحران‌های فوری نباید باعث شود عوامل اصلی و بلندمدت ناترازی انرژی نادیده گرفته شود؛ چراکه حتی برای حل مسائل کوتاه‌مدت نیز ناچاریم به ریشه‌های این ناترازی بپردازیم.

میرزایی با بیان اینکه مصرف بنزین کشور به حدود ۱۳۵ میلیون لیتر در روز رسیده است، یادآورشد: این میزان مصرف در شرایطی ثبت شده که کشور با وضعیت اقتصادی عادی مواجه نیست و آثار حملات تجاوزکارانه و مشکلات رشد اقتصادی نیز وجود دارد.

معاون سازمان بهینه‌سازی و مدیریت راهبردی انرژی گفت: در شرایط عادی، برآورد می‌شد میزان مصرف روزانه بنزین به ۱۴۰ تا ۱۴۵ میلیون لیتر برسد. بخشی از کاهش فعلی مصرف نیز ناشی از شرایط خاص اقتصادی و مدیریت مصرف است، اما نیاز واقعی کشور در ماه‌های آینده افزایش خواهد یافت؛ به‌ویژه در اواخر تابستان و اوایل پاییز که اغلب با اوج مصرف روبه‌رو هستیم.

وی درباره ظرفیت تولید بنزین خاطرنشان کرد: بخشی از افزایش تولید، از طریق استفاده از مواد و ترکیبات شیمیایی و اختلاط فرآورده‌ها حاصل می‌شود. این روش، جایگزین توسعه زیرساخت‌های سخت‌افزاری پالایشگاهی نیست؛ زیرا افزایش واقعی ظرفیت تولید، نیازمند سرمایه‌گذاری‌های سنگین و زمان‌بر است.

میرزایی ادامه داد: افزایش تولید از مسیر اختلاط ممکن است به افت کیفیت سوخت منجر شود و کاهش کیفیت نیز می‌تواند مصرف خودروها را افزایش دهد. بنابراین، افزایش حجم تولید بدون توجه به کیفیت فرآورده، همیشه به معنای بهبود تراز بنزین نیست.

این مقام مسئول با اشاره به ضرورت واردات بنزین گفت: با توجه به میزان مصرف و توان تولید موجود، دست‌کم به حدود ۱۵ میلیون لیتر واردات روزانه نیاز داریم؛ این در حالی است که تامین مالی، دسترسی ارزی و مسائل لجستیکی، به‌ویژه در مسیرهای جنوبی کشور، محدودیت‌هایی ایجاد کرده است.

وی اعلام کرد: بخشی از مسیرهای تامین خارجی نیز با محدودیت مواجه شده و حتی برخی کشورهایی که پیش از این ظرفیت مازاد بنزین داشتند، اکنون امکان عرضه به ایران را ندارند. در چنین شرایطی، برداشت از ذخایر مطرح می‌شود؛ در حالی که ذخایر باید برای دوره‌های کوتاه و شرایط اضطراری نگهداری شوند، نه اینکه به‌صورت مستمر جایگزین واردات یا تولید شوند.

میرزایی اضافه کرد: برداشت مداوم از ذخایر، کشور را در وضعیت شکننده قرار می‌دهد و گزارش‌ها و برآوردهای موجود نشان می‌دهد سطح ذخایر بنزین به شرایط نگران‌کننده‌ای نزدیک شده است.

وی با تاکید بر اینکه مساله بنزین اکنون باید در کانون توجه سیاست‌گذاری قرار گیرد، افزود: سازمان بهینه‌سازی انرژی از ابتدای فعالیت خود، برنامه جامعی برای رفع ناترازی انرژی دنبال می‌کرد و در این برنامه، بخش حمل‌ونقل و سوخت‌هایی مانند بنزین و گازوئیل، به دلیل حساسیت‌های اجتماعی، در اولویت‌های پایانی قرار داشتند.

میرزایی اظهار کرد: در برنامه‌های قبلی، تمرکز اصلی بر مدیریت مصرف گاز طبیعی بود، اما اکنون شرایط به‌گونه‌ای است که شاید چاره‌ای جز جلو انداختن برنامه‌های مرتبط با بنزین و گازوئیل نداریم.

معاون سازمان بهینه‌سازی و مدیریت راهبردی انرژی با اشاره به چشم‌انداز زمستان پیش‌رو گفت: اگر برای مدیریت ناترازی انرژی و به‌ویژه مصرف گاز و سوخت در ماه‌های آینده تصمیم‌های موثر و فوری گرفته نشود، کشور با شرایط دشوارتری مواجه خواهد شد.

منبع: ایسنا