تقنية أمريكية تحدث ثورة بصحة الهواء في المباني
تتسارع الجهود الهندسية والبيئية لتطوير جيل جديد من الأنظمة الذكية المصممة للحفاظ على سلامة الهواء الداخلي في دور رعاية الأطفال، والمدارس، والمستشفيات، وحسب تقرير لصحيفة «نيويورك تايمز» ، تخصص «وكالة مشاريع الأبحاث المتقدمة للصحة» الأمريكية (ARPA-H) مبلغ 150 مليون دولار لتمويل برنامج يحمل اسم «BREATHE» (بناء بيئات مرنة للهواء والصحة الشاملة)، ويهدف المشروع إلى إنشاء ما يُشبه "الجهاز المناعي لكل مبنى" يعمل تلقائياً وبشكل فوري على رصد الفيروسات والبكتيريا المنقولة جوّاً ومكافحتها، تماماً مثلما تعمل أنظمة إنذار الحريق ورشاشات المياه.
وتواجه الفرق الهندسية الأربعة الفائزة بعقود التطوير تحديات تقنية معقدة؛ إذ يتطلب رصد الفيروسات سحب وتركيز كميات هائلة من الهواء (توازي حجم مسبح كامل لتلخيصها في حجم ملعقة كبيرة) وتحليلها فورياً بدلاً من الانتظار لأيام، وتتوزع الاستراتيجيات الحالية للمشروع على عدة محاور مبتكرة:
المجسات الحيوية الفورية: نجحت المهندسة البيئية لينسي مار في تطوير نموذج أولي لمراكز الرعاية اليومية، يعتمد على مجسات رقمية تلتقط جزيئات الغبار ومسببات الحساسية (مثل بروتين عث الغبار Der f 1 بتركيزات دقيقة جداً تقاس بالبيكوغرام $10^{-12}$ غرام)، بالإضافة إلى رصد فيروسات الإنفلونزا، وكورونا، وبكتيريا الإشريكية القولونية (E. coli)، مع استهداف توسيع القدرة لرصد 25 مادة مختلفة مستقبلاً.
التحليل الوراثي والخطافات الجزيئية: تقود شركة «SafeTraces» بمقاطعة كاليفورنيا نظاماً يسحب الهواء إلى خرطوشة خاصة تحتوي على "خطافات جزيئية" تعزل وتلتقط الحمض النووي (DNA) أو الريبي (RNA) للفيروس، وتُصدر وميضاً ضوئياً تنبيهياً عند الرصد، حيث يطمح الباحثون لتتبع 100 نوع من الفيروسات.
المعالجة والتهوية الآلية: ترتبط هذه البرمجيات بأنظمة التحكّم للمباني؛ فعند رصد خطر داهم، يقوم النظام تلقائياً بتشغيل مصابيح الأشعة فوق البنفسجية في قنوات التهوية للقضاء على الميكروبات (مثل الحصبة)، أو ضخ الهواء النقي وتفعيل المرشحات (الفلاتر) كما في نموذج شركة «بوبي» المخصص للفصول الدراسية، حتى يعود الهواء آمناً.
وتسعى هذه الفرق العلمية إلى الانتقال بالابتكارات من المختبرات إلى البيئات الواقعية؛ حيث تقرر اختبار نظام التحليل الوراثي في مركز «والتر ريد» الطبي العسكري الوطني عام 2028، توازياً مع اختبارات بيئية في مدارس عدة ولايات أمريكية، ويوضح الخبراء القائمون على البرنامج أن الهدف الرئيسي لهذه التقنية هو خفض معدلات الإصابة بأمراض الجهاز التنفسي بنسبة لا تقل عن 25% في البيئات المستهدفة، شريطة أن تُطرح هذه الأنظمة بتكلفة اقتصادية معقولة تحقق عائداً استثمارياً بنسبة 10% لتسهيل انتشارها التجاري عالمياً.