В СПбГУ создали сорбент, который поможет очищать сточные воды от антибиотиков
Химики Санкт-Петербургского государственного университета разработали новую методику синтеза вещества и создали экологически безопасные сорбенты, которые позволят проводить мониторинг и очищать сточные воды от антибиотиков.
Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ, опубликованы в международном журнале Journal of Hazardous Materials, который рассказывает об исследованиях мирового уровня в области экологических наук и инженерии.
В настоящее время практически все сточные воды содержат антибиотики тетрациклинового ряда, что связано с их широким применением в животноводстве. Тетрациклины в разной концентрации попадают в окружающую среду вместе с продуктами жизнедеятельности животных, которые получали антибиотики с пищей во время разведения.
При этом стандартная процедура очистки сточных вод не всегда приводит к полному удалению антибиотиков, а их наличие в воде со временем провоцирует появление опасных для человека резистентных штаммов бактерий. Созданный исследователями СПбГУ сорбент позволит быстрее и дешевле очищать сточные воды, что поможет снизить влияние человека на окружающую среду и предотвратить появление новых опасных бактерий.
В качестве основы для создания экологичного сорбента исследователи СПбГУ выбрали биосовместимый и биоразлагаемый минерал гидроксиапатит и разработали методику, позволяющую значительно сократить время синтеза сорбента. Ученые видоизменили наночастицы, прикрепив к поверхности нетоксичные молекулы модификаторов, — это позволило создать материалы, которые способны сорбировать антибиотики в больших количествах. Поверхность, покрытая модификаторами, может не только захватить больше молекул антибиотика, чем поверхность немодифицированного сорбента, но и за счет изменения условий управляемо «отдать» такие молекулы, что позволяет осуществить регенерацию сорбента.
«Наш сорбент позволяет обеспечить эффективное удаление тетрациклинов из сточных вод. Кроме того, он может быть использован для концентрирования антибиотиков и повышения чувствительности их количественного определения с целью мониторинга веществ в сточных водах», — сообщила автор аналитической части исследования, доцент кафедры аналитической химии СПбГУ Кристина Вах, работающая в научной группе профессора Российской академии наук Андрея Булатова.
Несмотря на прогресс в современной науке, причины многих явлений и процессов, которые могут быть использованы в высокотехнологичных устройствах, еще не понятны до конца, поэтому ученые нередко используют метод перебора, отыскивая таким образом наиболее подходящий вариант. Исследователи СПбГУ предлагают иную стратегию создания высокоэффективных сорбентов, которая позволяет перейти к осознанному выбору их структуры и состава поверхности, а также сокращает время на разработку новых материалов.
Исходя из того, какую молекулу необходимо сорбировать, исследователи СПбГУ на основании данных о составе поверхности и кристаллической структуре сорбентов проводят компьютерное моделирование и выбирают подходящие материалы. Затем экспериментальную проверку проходят от одного до трех различных сорбентов, что уменьшает не только затраты на исследования, но и отходы, образующиеся в результате работы с химическими реагентами.
«Можно сказать, что мы создали руководство шеф-поваров в области химии. Для создания нового блюда шеф-повар должен приготовить и попробовать множество версий. Наш метод позволяет, не готовя блюдо, понять, будет ли оно вкусным, отбросить неудачные рецепты и представить самые подходящие варианты для дегустации», — пояснил автор вычислительной части исследования, доцент кафедры физической химии Института химии СПбГУ Михаил Вознесенский.
Как отмечает руководитель группы синтеза и исследования наночастиц и наноструктурированных материалов, доцент кафедры общей и неорганической химии СПбГУ Ольга Осмоловская, использование экспериментальных данных в компьютерном моделировании и стратегия производства сорбентов увеличивают точность результатов. Созданный учеными СПбГУ метод синтеза наночастиц и модификации их поверхности позволяет быстро и экономично разрабатывать сорбенты и может быть использован для создания сорбентов других органических соединений.
Междисциплинарное исследование на стыке вычислительной химии, неорганического материаловедения и нанохимии проводилось в Санкт-Петербургском государственном университете с использованием современного оборудования ресурсных центров Научного парка СПбГУ при поддержке гранта Российского научного фонда «Новые миниатюризированные и экологически безопасные методы химического анализа биологических жидкостей и пищевых продуктов».
Telegram 
Дзен 
VK Ученые нашли убедительное свидетельство того, что Большое Магелланово Облако — одна из ближайших к нам галактик — впервые приближается к Млечному Пути. Это открытие меняет представления о будущем нашей Галактики — от орбит спутников до распределения окружающего газа.
Во времена Екатерины II один из немецких колонистов в России мутировал, из-за чего все его потомки получали раннюю болезнь Альцгеймера. Теперь среди них появился первый, кого она не тронула, — по мнению ученых, благодаря жаре, которой он должен был подвергаться на работе.
Формирование и эволюция звездных систем кажутся понятными и предсказуемыми, а их строение строго подчиняется законам физики. Строение «крылатых» радиогалактик выбивается из общих правил. Их необычная форма не имеет однозначного объяснения и остается предметом споров для астрофизиков.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Полифенолы и другие соединения заваренного кофе в лабораторной модели связывались с ядерным рецептором NR4A1, который участвует в ответе клеток на стресс, воспаление и повреждение. Вещества меняли активность рецептора и тормозили рост опухолевых клеток, а при подавлении рецептора эффект слабел. Ученые предложили молекулярное объяснение части полезных эффектов кофе, но не проверяли их у людей.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно