19.04.2017
Редакция Naked Science

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.
5 часов назад
Алиса Гаджиева

Мужчину и женщину похоронили 2500 лет назад и снабдили средством для разговора с Осирисом, необходимыми внутренними органами и большим числом слуг.

Вчера, 13:57
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили, что крупный торговый центр на севере Франции построен на месте некрополя IV века.

Вчера, 13:05
Сколтех

Ученые из Сколтеха и их коллеги изучили генетические характеристики дельта-штамма коронавируса в России. Выяснилось, что всего одна разновидность дельты за короткое время оказалась ответственной за подавляющее большинство случаев заболевания коронавирусом в России — во многих других странах ситуация развивалась иначе. Авторы исследования объясняют доминирование этой разновидности в нашей стране волей случая, а не повышенной заразностью или устойчивостью к иммунитету.

3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

Позавчера, 13:36
Василий Парфенов

Вопрос активности венерианских вулканов занимает планетологов давно. Если они до сих пор извергаются или делали это недавно по геологическим меркам, то недра второй планеты от Солнца по-прежнему активны. Однако получить достоверные данные подтверждающие или опровергающие активность вулканов на Венере до сих пор не получалось. Зато недавно ученые получили еще одно пусть и косвенное, но вполне надежное свидетельство «бурной жизни» геологических формирований на «сестре Земли».

3 декабря
Алиса Гаджиева

У погибшего почти 70 миллионов лет назад хищника была трудная жизнь: помимо обычного набора проблем, таких как схватки с сородичами, он страдал от зубной боли.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: