Коммерческий фильтр для воды научили удалять вирусы — Naked Science
19.04.2017
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

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.

Вчера, 15:29
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

Вчера, 17:47
2 минуты
Илья Ведмеденко

По мнению информаторов Центрального разведывательного управления США, СССР мог располагать огромным танком массой в 120 тонн.

Позавчера, 15:18
3 минуты
Сергей Васильев

Самое жестокое похолодание в истории Земли сделало ее почти необитаемой, однако жизнь могла сохраниться и процветать в талой воде шельфового льда.

Вчера, 15:29
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

30 ноября
16 минут
Редакция

Вокруг много людей часто курят что-то, но это не вейп и не электронные сигареты. Еще и называют это все по-разному: то устройства нагрева табака, то системы, то вообще загадочно «айкос». Говорят, в США такие штуки уже разрешили к продаже, а вот на вейпинг начнут гонения. Что это за нагрев табака такой, вредно или нет? Попробуем разобраться.

Вчера, 17:47
2 минуты
Илья Ведмеденко

По мнению информаторов Центрального разведывательного управления США, СССР мог располагать огромным танком массой в 120 тонн.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

18 ноября
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

19 ноября
40 минут
Александр Березин

Женщины заводят ребенка не от мужа тем чаще, чем ниже его социальная ценность. Попробуем разобраться, как биология подталкивает их к изменам и почему моногамия имеет все шансы на реванш.

[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: