التعريف والجوهر
في مجالي علوم الحياة والإنتاج الصناعي، يُعدّ التخمير والتخثر عمليتين بالغتي الأهمية. ورغم أن كلتيهما تنطويان على تفاعلات كيميائية حيوية معقدة، إلا أن هناك اختلافات جوهرية في طبيعتهما وآلياتهما وتطبيقاتهما.
التخمر عملية كيميائية حيوية.
يشير مصطلح التخمر عادةً إلى النشاط الأيضي الذي تقوم فيه الكائنات الدقيقة (مثل الخميرة وبكتيريا حمض اللاكتيك وغيرها) بتحليل المركبات العضوية (مثل السكريات) إلى مواد بسيطة وتوليد الطاقة في بيئة لاهوائية أو منخفضة الأكسجين. وباختصار، يُعد التخمر تحولًا أيضيًا تكيفيًا للمغذيات تقوم به الكائنات الدقيقة لضمان بقائها وتكاثرها في بيئة محددة. فعلى سبيل المثال، تقوم الخميرة بتخمير الجلوكوز لإنتاج الكحول وثاني أكسيد الكربون، وتُستخدم هذه العملية على نطاق واسع في صناعة النبيذ.
التخثر هو العملية التي يتحول فيها الدم من حالة سائلة إلى حالة هلامية غير سائلة. وهو في جوهره آلية دفاعية للجسم. يهدف التخثر إلى تكوين جلطة دموية من خلال سلسلة من التفاعلات الكيميائية الحيوية المعقدة عند تلف الأوعية الدموية، وذلك لوقف النزيف وتعزيز التئام الجروح. تتضمن عملية التخثر العمل المنسق لعوامل التخثر المختلفة، والصفائح الدموية، وجدران الأوعية الدموية.
خليفة بكين
شركة بكين ساكسيدر للتكنولوجيا (رمز السهم: 688338)، التي تأسست عام 2003 وأُدرجت في البورصة منذ عام 2020، هي شركة رائدة في مجال تشخيص اضطرابات التخثر. نتخصص في أجهزة تحليل التخثر الآلية والكواشف، وأجهزة تحليل سرعة ترسب الدم/الهيماتوكريت، وأجهزة تحليل سيولة الدم. منتجاتنا حاصلة على شهادتي ISO 13485 وCE، ونخدم أكثر من 10,000 مستخدم حول العالم.
مقدمة عن المحلل
يُستخدم جهاز تحليل التخثر الآلي بالكامل SF-9200 (https://www.succeeder.com/fully-automated-coagulation-analyzer-sf-9200-product) في الاختبارات السريرية والفحوصات قبل العمليات الجراحية. كما يُمكن استخدامه في المستشفيات والمراكز البحثية الطبية. يعتمد الجهاز على تقنيات التخثر والقياس المناعي بالتعكر، بالإضافة إلى طريقة التلوين اللوني لاختبار تخثر البلازما. يُظهر الجهاز قيمة قياس التخثر كزمن التخثر (بالثواني). وفي حال معايرة عينة الاختبار باستخدام بلازما معايرة، يُمكن للجهاز عرض نتائج أخرى ذات صلة.
يتكون المنتج من وحدة أخذ العينات المتحركة، ووحدة التنظيف، ووحدة الكوفيت المتحركة، ووحدة التسخين والتبريد، ووحدة الاختبار، ووحدة عرض التشغيل، وواجهة نظام معلومات المختبر (تستخدم للطابعة ونقل البيانات إلى الكمبيوتر).
يضمن وجود كوادر فنية ومحللين ذوي خبرة وكفاءة عالية، إلى جانب تطبيق نظام صارم لإدارة الجودة، جودة جهاز SF-9200. نضمن فحص كل جهاز واختباره بدقة متناهية. يتوافق جهاز SF-9200 مع المعايير الوطنية الصينية، ومعايير الصناعة، ومعايير الشركات، ومعايير اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC).
الجزء الأول: آلية الحدوث
آلية التخمر
تختلف آلية التخمر الميكروبي باختلاف نوع الكائن الحي الدقيق وركيزة التخمر. فعلى سبيل المثال، في تخمر الكحول، تمتص الخميرة الجلوكوز أولًا إلى داخل الخلية عبر بروتينات ناقلة على غشاء الخلية. داخل الخلية، يتحلل الجلوكوز إلى بيروفات عبر مسار تحلل الجلوكوز (مسار إمبدن-مايرهوف-بارناس). في الظروف اللاهوائية، يتحول البيروفات إلى أسيتالدهيد، ثم يُختزل الأسيتالدهيد إلى إيثانول، مع إنتاج ثاني أكسيد الكربون. في هذه العملية، تحول الكائنات الحية الدقيقة الطاقة الكيميائية الموجودة في الجلوكوز إلى شكل طاقة متاح للخلية (مثل الأدينوسين ثلاثي الفوسفات) من خلال تفاعلات الأكسدة والاختزال.
آلية التخثر
تُعدّ عملية التخثر عمليةً بالغة التعقيد، وتنقسم أساسًا إلى مسار التخثر الداخلي ومسار التخثر الخارجي، واللذان يتحدان في النهاية في مسار التخثر المشترك. عند تلف الأوعية الدموية، تنكشف ألياف الكولاجين الموجودة تحت البطانة الداخلية، مما يُنشّط عامل التخثر الثاني عشر (XII) ويبدأ مسار التخثر الداخلي. تُنشّط سلسلة من عوامل التخثر تباعًا لتكوين مُنشّط البروثرومبين. يبدأ مسار التخثر الخارجي بارتباط عامل النسيج (TF)، الذي يُفرز نتيجة تلف الأنسجة، بعامل التخثر السابع (VII)، مُكوّنًا أيضًا مُنشّط البروثرومبين. يُحوّل مُنشّط البروثرومبين البروثرومبين إلى ثرومبين، والذي بدوره يُحوّل الفيبرينوجين إلى مونومرات الفيبرين. تتشابك مونومرات الفيبرين مع بعضها لتكوين بوليمرات الفيبرين، ثم تتكوّن جلطة دموية مستقرة.
الجزء الثاني: خصائص العملية
عملية التخمير
تستغرق عملية التخمير عادةً فترة زمنية محددة، وتتأثر سرعتها بعوامل عديدة، منها نوع الكائنات الدقيقة، وتركيز المادة المتفاعلة، ودرجة الحرارة، وقيمة الرقم الهيدروجيني، وغيرها. وبشكل عام، تُعدّ عملية التخمير بطيئة نسبيًا، إذ تتراوح مدتها من بضع ساعات إلى عدة أيام أو حتى أشهر. فعلى سبيل المثال، في صناعة النبيذ التقليدية، قد تستمر عملية التخمير لعدة أسابيع. وخلال هذه العملية، تتكاثر الكائنات الدقيقة باستمرار، وتتراكم نواتج الأيض تدريجيًا، مما يُحدث بعض التغيرات في الخصائص الفيزيائية والكيميائية لنظام التخمير، مثل انخفاض قيمة الرقم الهيدروجيني، وإنتاج الغاز، وتغير كثافة المحلول.
عملية التخثر
على النقيض من ذلك، تُعدّ عملية التخثر سريعة نسبيًا. ففي الأشخاص الأصحاء، يمكن أن تبدأ عملية التخثر في غضون دقائق قليلة عند تلف الأوعية الدموية، وتتشكل جلطة دموية أولية. وتكتمل عملية التخثر بأكملها في غضون بضع دقائق إلى عشر دقائق تقريبًا (باستثناء العمليات اللاحقة مثل انقباض الجلطة الدموية وانحلالها). وتُعتبر عملية التخثر تفاعلًا متسلسلًا مضاعفًا. فبمجرد بدء العملية، تُنشّط عوامل التخثر بعضها بعضًا، مُشكّلةً بسرعة تأثيرًا متسلسلًا للتخثر، وفي النهاية تتشكل جلطة دموية مستقرة.
الجزء الثالث: مجالات التطبيق
تطبيقات التخمير
تُستخدم عملية التخمير على نطاق واسع في الصناعات الغذائية والدوائية والتقنية الحيوية وغيرها. ففي الصناعات الغذائية، تُستخدم التخمير في إنتاج العديد من الأطعمة مثل الخبز والزبادي وصلصة الصويا والخل. فعلى سبيل المثال، تعتمد عملية تخمير الزبادي على بكتيريا حمض اللاكتيك لتحويل اللاكتوز الموجود في الحليب إلى حمض اللاكتيك، مما يؤدي إلى تماسك الحليب وإضفاء نكهة مميزة عليه. أما في الصناعات الدوائية، فتُنتج العديد من الأدوية، مثل المضادات الحيوية (كالبنسلين) والفيتامينات، من خلال التخمير الميكروبي. إضافةً إلى ذلك، تُستخدم التخمير أيضاً في إنتاج أنواع الوقود الحيوي (كالإيثانول) والبلاستيك الحيوي.
تطبيقات التخثر
يركز البحث والتطبيق في مجال التخثر بشكل أساسي على المجال الطبي. يُعد فهم آلية التخثر أمرًا بالغ الأهمية لعلاج اضطرابات النزيف (مثل الهيموفيليا) والأمراض التخثرية (مثل احتشاء عضلة القلب واحتشاء الدماغ). سريريًا، طُوّرت مجموعة من الأدوية وطرق العلاج للمرضى الذين يعانون من اضطرابات التخثر. على سبيل المثال، تُستخدم الأدوية المضادة للتخثر (مثل الهيبارين والوارفارين) للوقاية من التخثر وعلاجه؛ أما بالنسبة للمرضى الذين يعانون من اضطرابات النزيف، فيمكن علاجهم عن طريق تعويض عوامل التخثر، وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك، يُعد التحكم في عملية التخثر ذا أهمية كبيرة للحد من النزيف وتعزيز التئام الجروح في العمليات الجراحية.
الجزء الرابع: العوامل المؤثرة
العوامل المؤثرة في التخمر
بالإضافة إلى العوامل المذكورة سابقًا، كنوع الكائن الحي الدقيق، وتركيز الركيزة، ودرجة الحرارة، وقيمة الرقم الهيدروجيني، تتأثر عملية التخمر أيضًا بعوامل أخرى، مثل مستوى الأكسجين المذاب (في حالة التخمر الهوائي)، وسرعة تحريك خزان التخمر، والضغط. وتختلف الكائنات الحية الدقيقة في نطاق تحملها ومتطلباتها لهذه العوامل. فعلى سبيل المثال، تُعد بكتيريا حمض اللاكتيك من البكتيريا اللاهوائية، ولذا يجب التحكم بدقة في محتوى الأكسجين أثناء عملية التخمر؛ بينما تحتاج بعض الكائنات الحية الدقيقة الهوائية، مثل بكتيريا Corynebacterium glutamicum، إلى إمداد كافٍ من الأكسجين خلال عملية التخمر.
العوامل المؤثرة في عملية التخثر
تتأثر عملية التخثر بالعديد من العوامل الفيزيولوجية والمرضية. يُعد فيتامين ك ضروريًا لتكوين العديد من عوامل التخثر، ويؤدي نقصه إلى خلل في هذه العملية. كما تؤثر بعض الأمراض، كأمراض الكبد، على تكوين عوامل التخثر، وبالتالي على عملية التخثر نفسها. بالإضافة إلى ذلك، تُؤثر الأدوية (مثل مضادات التخثر) وتركيز أيونات الكالسيوم في الدم تأثيرًا كبيرًا على عملية التخثر. تلعب أيونات الكالسيوم دورًا محوريًا في هذه العملية، ويتطلب تنشيط العديد من عوامل التخثر وجودها.
يلعب التخمر والتخثر أدوارًا متميزة ولكنها حاسمة في الأنشطة الحيوية والإنتاج الصناعي. ثمة اختلافات واضحة في تعريفاتهما وآلياتهما وخصائصهما وتطبيقاتهما والعوامل المؤثرة فيهما. إن الفهم العميق لهاتين العمليتين لا يساعدنا فقط على فهم أسرار الحياة بشكل أفضل، بل يوفر أيضًا أساسًا نظريًا متينًا للابتكار التكنولوجي وتوسيع نطاق التطبيقات في المجالات ذات الصلة.
بطاقة عمل
تطبيق وي تشات الصيني