تطبيق العناصر الأرضية النادرة في الطب

تطبيق وقضايا نظريةالعناصر الأرضية النادرةلطالما حظيت العناصر الأرضية النادرة بتقدير كبير في مجال الطب، حيث اكتشف الناس منذ زمن طويل التأثيرات الدوائية لها. وكان أول استخدام لها في الطب هو أملاح السيريوم، مثل أكسالات السيريوم، التي تُستخدم لعلاج الدوخة البحرية وقيء الحمل، وقد أُدرجت في دستور الأدوية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام أملاح السيريوم غير العضوية البسيطة كمطهرات للجروح. ومنذ ستينيات القرن الماضي، اكتُشف أن مركبات العناصر الأرضية النادرة لها مجموعة من التأثيرات الدوائية الخاصة، وهي مُضادات ممتازة لأيون الكالسيوم (Ca2+). كما أنها تتمتع بتأثيرات مسكنة، ويمكن استخدامها على نطاق واسع في علاج الحروق والالتهابات وأمراض الجلد والجلطات، وغيرها، مما جذب اهتمامًا واسعًا.

1.تطبيق العناصر الأرضية النادرةفي الأدوية

1. تأثير مضاد للتخثر

تحتل مركبات العناصر الأرضية النادرة مكانة خاصة في مجال مضادات التخثر. فهي قادرة على تقليل تخثر الدم داخل الجسم وخارجه، وخاصةً عند الحقن الوريدي، كما أنها تُحدث تأثيرات مضادة للتخثر فورية تدوم ليوم واحد تقريبًا. ومن أهم مزايا هذه المركبات سرعة مفعولها، وهو ما يُضاهي مضادات التخثر ذات التأثير المباشر مثل الهيبارين، وله تأثيرات طويلة المدى. وقد خضعت مركبات العناصر الأرضية النادرة لدراسات واسعة النطاق وتطبيقات في مجال مضادات التخثر، إلا أن تطبيقاتها السريرية محدودة بسبب سميتها وتراكم أيوناتها. ورغم أن العناصر الأرضية النادرة تنتمي إلى فئة منخفضة السمية، وأنها أكثر أمانًا بكثير من العديد من مركبات العناصر الانتقالية، إلا أنه لا يزال يتعين إيلاء المزيد من الاهتمام لقضايا مثل التخلص منها من الجسم. في السنوات الأخيرة، شهد استخدام العناصر الأرضية النادرة كمضادات للتخثر تطورًا جديدًا. إذ يُدمج الباحثون العناصر الأرضية النادرة مع مواد بوليمرية لإنتاج مواد جديدة ذات تأثيرات مضادة للتخثر. ويمكن للقسطرات وأجهزة الدورة الدموية خارج الجسم المصنوعة من هذه المواد البوليمرية منع تخثر الدم.

2. دواء الحروق

يُعدّ التأثير المضاد للالتهابات لأملاح السيريوم الأرضية النادرة العامل الرئيسي في تحسين فعالية علاج الحروق. يُمكن لاستخدام أدوية أملاح السيريوم أن يُقلل من التهاب الجروح، ويُسرّع التئامها، كما يُمكن لأيوناتها الأرضية النادرة أن تُثبّط تكاثر المكونات الخلوية في الدم، وتُقلّل من تسرب السوائل من الأوعية الدموية، مما يُعزّز نمو النسيج الحبيبي واستقلاب النسيج الظهاري. يُمكن لنترات السيريوم أن تُسيطر بسرعة على الجروح شديدة العدوى وتُحوّلها إلى جروح سلبية، مما يُهيئ الظروف لمزيد من العلاج.

3. تأثيرات مضادة للالتهابات وقاتلة للبكتيريا

نُشرت العديد من التقارير البحثية حول استخدام مركبات العناصر الأرضية النادرة كأدوية مضادة للالتهابات والبكتيريا. وقد حقق استخدام هذه العناصر نتائج مرضية في علاج الالتهابات، مثل التهاب الجلد، والتهاب الجلد التحسسي، والتهاب اللثة، والتهاب الأنف، والتهاب الوريد. حاليًا، تُستعمل معظم مضادات الالتهاب من العناصر الأرضية النادرة موضعيًا، إلا أن بعض الباحثين يستكشفون استخدامها داخليًا لعلاج الأمراض المرتبطة بالكولاجين (مثل التهاب المفاصل الروماتويدي، والحمى الروماتيزمية، وغيرها) وأمراض الحساسية (مثل الشرى، والأكزيما، وتسمم الورنيش، وغيرها)، وهو أمر ذو أهمية أكبر للمرضى الذين تُمنع عنهم أدوية الكورتيكوستيرويد. تُجري العديد من الدول حاليًا أبحاثًا حول مضادات الالتهاب من العناصر الأرضية النادرة، ويتوقع الباحثون تحقيق المزيد من الإنجازات.

4. تأثير مضاد لتصلب الشرايين

في السنوات الأخيرة، اكتُشف أن للمركبات الأرضية النادرة تأثيرات مضادة لتصلب الشرايين، وقد حظيت باهتمام كبير. يُعد تصلب الشرايين التاجي السبب الرئيسي للمرض والوفيات في الدول الصناعية حول العالم، وقد ظهر هذا التوجه أيضًا في المدن الكبرى في الصين خلال السنوات الأخيرة. لذلك، يُعدّ علم أسباب تصلب الشرايين والوقاية منه أحد أهمّ المواضيع في الأبحاث الطبية اليوم. يُمكن لعنصر اللانثانوم الأرضي النادر أن يمنع ويحسّن حالة الشريان الأورطي والشريان التاجي.

5. النويدات المشعة والتأثيرات المضادة للأورام

لقد جذب التأثير المضاد للسرطان للعناصر الأرضية النادرة اهتمامًا كبيرًا. وكان أول استخدام للعناصر الأرضية النادرة لتشخيص وعلاج السرطان هو نظائرها المشعة. ففي عام ١٩٦٥، استُخدمت هذه النظائر لعلاج أورام الغدة النخامية. وقد أظهرت الأبحاث التي أجراها باحثون حول آلية عمل العناصر الأرضية النادرة الخفيفة المضادة للأورام أنه بالإضافة إلى إزالة الجذور الحرة الضارة من الجسم، يمكن للعناصر الأرضية النادرة أيضًا خفض مستوى الكالموديولين في الخلايا السرطانية وزيادة مستوى الجينات الكابتة للأورام. ويشير هذا إلى أن التأثير المضاد للأورام للعناصر الأرضية النادرة يمكن تحقيقه عن طريق الحد من خباثة الخلايا السرطانية، مما يشير إلى أن للعناصر الأرضية النادرة آفاقًا واعدة لا شك فيها في الوقاية من الأورام وعلاجها.

أجرى مكتب حماية العمال في بكين وجهات أخرى دراسة استقصائية استعادية حول وباء الأورام بين العاملين في صناعة المعادن النادرة في قانسو على مدار 17 عامًا. أظهرت النتائج أن معدلات الوفيات المعيارية (الأورام) لسكان نباتات المعادن النادرة، وسكان المناطق المعيشية، والسكان في منطقة قانسو كانت 23.89/105، و48.03/105، و132.26/105 على التوالي، بنسبة 0.287:0.515:1.00. وتُعتبر مجموعة المعادن النادرة أقل بكثير من مجموعة الضبط المحلية ومقاطعة قانسو، مما يشير إلى أن المعادن النادرة قادرة على كبح انتشار الأورام بين السكان.

2. تطبيق العناصر الأرضية النادرة في الأجهزة الطبية

في مجال الأجهزة الطبية، تُستخدم سكاكين الليزر المصنوعة من مواد الليزر المحتوية على معادن نادرة في الجراحات الدقيقة، كما تُستخدم الألياف البصرية المصنوعة من زجاج اللانثانوم كقنوات بصرية، مما يُمكّن من رصد حالة آفات المعدة البشرية بوضوح. ويُستخدم عنصر الإيتربيوم الأرضي النادر كعامل مسح للدماغ لمسح الدماغ وتصوير حجرة الأشعة. ويُحسّن النوع الجديد من شاشات تكثيف الأشعة السينية المصنوعة من مواد فلورية أرضية نادرة كفاءة التصوير بمقدار 5-8 مرات مقارنةً بشاشة تكثيف تنغستات الكالسيوم الأصلية، مما يُقلل من وقت التعرض، ويُقلل من جرعة الإشعاع التي يتعرض لها جسم الإنسان، ويُحسّن بشكل كبير من وضوح التصوير. وباستخدام شاشات تكثيف الأشعة السينية، يُمكن تشخيص العديد من الأمراض التي كان يصعب تشخيصها سابقًا بدقة أكبر.

جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) المصنوع من مواد مغناطيسية دائمة من معادن أرضية نادرة هو جهاز طبي جديد طُبّق في ثمانينيات القرن الماضي. يستخدم هذا الجهاز مجالًا مغناطيسيًا كبيرًا ومستقرًا وموحدًا لإرسال موجة نبضية إلى جسم الإنسان، مما يتسبب في رنين ذرات الهيدروجين وامتصاص الطاقة. عند إيقاف المجال المغناطيسي فجأة، تُطلق ذرات الهيدروجين الطاقة الممتصة. ونظرًا لاختلاف توزيع ذرات الهيدروجين في أنسجة جسم الإنسان المختلفة، تختلف مدة إطلاق الطاقة. ومن خلال تحليل ومعالجة المعلومات المختلفة التي يتلقاها جهاز كمبيوتر إلكتروني، يمكن استعادة صور الأعضاء الداخلية في جسم الإنسان وتحليلها للتمييز بين الأعضاء الطبيعية وغير الطبيعية، ولتمييز طبيعة الآفات. وبالمقارنة مع التصوير المقطعي بالأشعة السينية، يتميز التصوير بالرنين المغناطيسي بمزايا السلامة وعدم الألم وعدم التدخل الجراحي والتباين العالي. ويُطلق المجتمع الطبي على ظهور التصوير بالرنين المغناطيسي اسم "ثورة تكنولوجية في تاريخ الطب التشخيصي".

الطريقة الأكثر شيوعًا في العلاج الطبي هي استخدام مواد المغناطيس الدائم من العناصر الأرضية النادرة لعلاج نقاط الوخز بالإبر المغناطيسية. بفضل خصائصها المغناطيسية العالية، والتي يمكن تصنيعها بأشكال مختلفة من أدوات العلاج المغناطيسي، والتي يصعب إزالة مغناطيسيتها، يمكن تحقيق تأثيرات علاجية أفضل من العلاج المغناطيسي التقليدي عند تطبيقها على نقاط الوخز بالإبر أو المناطق المصابة من خطوط الطول في الجسم. تُستخدم هذه المواد حاليًا في صناعة قلادات العلاج المغناطيسي، والإبر المغناطيسية، وأقراط الصحة المغناطيسية، وأساور اللياقة البدنية المغناطيسية، وأكواب الماء المغناطيسية، والرقعة المغناطيسية، والأمشاط الخشبية المغناطيسية، ووسادات الركبة المغناطيسية، ووسادات الكتف المغناطيسية، والأحزمة المغناطيسية، وأجهزة التدليك المغناطيسية، وغيرها من منتجات العلاج المغناطيسي ذات التأثيرات المهدئة والمسكنة للألم، والمضادة للالتهابات، والمسكنة للحكة، وخافضة لضغط الدم، ومضادة للإسهال.