Коммерческий фильтр для воды научили удалять вирусы — Naked Science
6 минут
Редакция

Коммерческий фильтр для воды научили удалять вирусы

Группа ученых из Израиля, США, Китая и Германии разработала новую ультрафильтрационную мембрану, которая способна очищать воду от вирусов.

norovirushp-1200x630-e1472763311200
©Wikipedia

Развитие технологий вторичного использования сточных вод сопряжено с эпидемиологическими рисками. Содержание патогенов, например норовирусов (Norovirus) и аденовирусов (Adenoviridae), вызывающих гастроэнтерит, в таких источниках может достигать десяти особей на литр, при этом из-за небольшого размера (обычно 10–300 нанометров) их уничтожение затруднено. Существующие способы очистки воды, как правило, основаны на дезинфекции с помощью ультрафиолета и хлора, однако их эффективность неоднократно ставилась под сомнение, кроме того, такие методы дозозависимы. В 2011 году американские ученые представили мембранный биореактор (MBR), который хорошо справлялся с фильтрацией вирусов, тем не менее, проницаемость материала снижалась со временем, повышая расходы на эксплуатацию.

 

В новой статье специалисты из Университета имени Бен-Гуриона и других вузов описали недорогой метод очистки воды с использованием коммерчески доступной ультрафильтрационной мембраны из полиэфирсульфона (PES). Для повышения проницаемости материал подвергали полимеризации с помощью гидрогелевого покрытия на основе двух мономеров SPP. После этого мембрану тестировали методом Фурье-спектроскопии нарушенного полного внутреннего отражения в инфракрасной области (ART-FTIR) и использовали для фильтрации бактериофага человеческого аденовируса 2 (HAdV-2) и РНК-вируса MS2, инфицирующего кишечную палочку (Escherichia coli) и других представителей семейства энтеробактерий (Enterobacteriaceae), размером не более 450 нанометров.

 

Механизм работы фильтра / ©Ruiqing Lu et al., Water Research, 2017

 

Дополнительно авторы испытали новую мембрану, загрязнив ее растворимыми продуктами жизнедеятельности микроорганизмов (SMPs) из сточных вод Траверс-Сити, штат Мичиган. Результаты первых тестов показали, что после полимеризации вирусная нагрузка в образцах снизилась в миллион раз по сравнению с необработанной мембраной (первоначальный уровень составлял 100–1000 копий вирусной РНК на миллилитр) для HAdV-2. При этом поток воды снижался всего на четыре процентных пункта. Сопоставимое снижение вирусной нагрузки наблюдалось в случае MS2 при уменьшении потока воды на 31 процентный пункт. После загрязнения материала SMPs проницаемость изменилась незначительно: уровень патогенов в воде снижался в миллион раз и более.

 

По словам исследователей, после очистки вирусы оставались обнаружимы в воде, несмотря на то, что проницаемость мембраны была рассчитана на удаление объектов молекулярной массой не менее 150 килодальтон, что может быть связано с дефектами материала. В то же время модифицированный MBR значительно превзошел обычную мембрану по показателю фильтрации. Данные ART-FTIR также показали, что метод позволяет получать мембрану с повышенным диапазоном отталкивания, в результате чего вирусы «отбрасываются» гидрогелевой поверхностью на большее расстояние. При этом разработка не требует создания принципиально новых материалов или устройств и предполагает использование коммерчески доступных фильтров, что упрощает ее внедрение.

 

Статья опубликована в журнале Water Research.

 

Ранее швейцарский студент представил портативный фильтр для воды DrinkPure. Устройство представляет собой насадку на бутылку и состоит из трех фильтрующих слоев, в том числе активированного угля и полимерной мембраны.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 14:08
8 минут
Александр Березин

Исследователь из Гарварда проанализировал вероятность полного оледенения всей поверхности — включая экватор — для планет земного типа. Оказалось, это частый сценарий. И он может быть причиной уничтожения всей сложной жизни. Работа показывает неожиданную уязвимость нашей планеты для такого хода событий. По расчетам, в последние 20 тысяч лет Земля прошла буквально в нескольких градусах от полного и постоянного оледенения, исключающего выживание крупных наземных многоклеточных.

9 часов назад
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

14 апреля
11 минут
Мария Азарова

Первое в своем роде исследование показало, что в развитых странах и государствах с доходом выше среднего число самоубийств в первые месяцы пандемии осталось в основном неизменным или даже снизилось по сравнению с ожидаемыми уровнями. Хотя ученые отметили и некоторые исключения.

13 апреля
5 минут
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, строительству российской орбитальной станции дали зеленый свет. Практическая реализация программы должна начаться вскоре.

13 апреля
5 минут
Ольга Иванова

Ученые из Австралии узнали, на протяжении какого периода времени сохраняется эффект эйфории после употребления марихуаны. Это необходимо, например, для более эффективного применения лекарств на основе каннабиса или понимания того, сколько времени необходимо, чтобы сесть за руль.

Позавчера, 18:38
14 минут
Василий Парфенов

Новое масштабное журналистское расследование собрало воедино самые вопиющие факты коррупции, махинаций с официальной статистикой и игнорирования пандемии на государственном уровне.

17 марта
12 минут
Василий Парфенов

Продолжавшееся более пяти лет уголовное дело подошло к завершению: серийного сетевого сексуального маньяка осудили на 75 лет тюремного заключения. Чтобы поймать человека, растлившего 375 несовершеннолетних девушек, потребовалось пойти на беспрецедентные и этически спорные меры: создать вредоносное ПО и подсунуть злоумышленнику видеоловушку со встроенным вирусом.

25 марта
36 минут
Александр Березин

Улыбающийся мультимиллиардер планирует понять, насколько эффективно мел в стратосфере защищает планету от солнечного света, и если результат хорош, распылить его там в гигантских количествах. Потенциально это результативная задумка: ученые давно показали, что так можно добиться полного покрытия Земли устойчивыми льдами — вплоть до экватора. Увы, идея Гейтса — плагиат, причем не лучший. Советский исследователь предложил похожее полвека назад с более эффективной серой. Интереснее другое: подобные мероприятия один раз едва не уничтожили человечество. Разбираемся в деталях, а также в том, грозит ли нам повторение.

31 марта
51 минута
Александр Березин

Самый зловещий оружейный проект всех времен и народов — термоядерная торпеда, предназначенная для радиационного поражения огромных площадей и создания искусственного цунами. Никогда до этого ни одна страна даже не заявляла о намерении сделать нечто настолько опасное для живых существ. Поэтому российский проект «Посейдон», обещающий именно это, вызывает бурю эмоций. Однако тщательный технический анализ показывает: в реальности он будет совсем не таким, как об этом пишут в СМИ. Даже если он предназначен для радиационного поражения обширных площадей, оно не будет долгим. А уже через год «омытые» им районы будут абсолютно безопасны. Тем не менее новая система действительно изменит стратегический баланс на планете — но не так, как все думают. Попробуем разобраться в ситуации подробнее.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: