Filtrni membranasi viruslarni zararsiz qiladi

Piter Rüeg tomonidan

ETH Tsyurix tadqiqotchilari turli xil havoni filtrlash va zararsizlantirishda yuqori samaradorlikka ega bo'lgan yangi filtr membranasini ishlab chiqmoqdalar.tug'ma va suvliyuqadigan viruslar. Ekologik toza materiallardan yasalgan membrana yaxshi darajada hasadga egariyonal oyoq izi.

Viruslar nafaqat yangi koronavirus singari tomchilar yoki aerozollar orqali, balki suvda ham tarqalishi mumkin. Aslida, oshqozon-ichak trakti kasalliklarining potentsial xavfli patogenlari suv bilan yuqadigan viruslardir.

Bugungi kunga qadar bunday viruslar nanofiltratsiya yoki teskari osmoz yordamida suvdan chiqarildi, ammo katta xarajat va atrof muhitga jiddiy ta'sir ko'rsatmoqda. Masalan, viruslar uchun nanofiltrlar neftga asoslangan xomashyodan tayyorlanadi, teskari osmos esa nisbatan katta miqdorda energiya talab qiladi.

Ekologik toza membrana ishlab chiqildi
Endi Raffaele Mezzenga boshchiligidagi xalqaro tadqiqotchilar guruhi, Food& professori; ETH Tsyurixdagi Soft Materials kompaniyasi yuqori samarali va ekologik jihatdan toza bo'lgan yangi suv filtri membranasini ishlab chiqardi. Uni ishlab chiqarish uchun tadqiqotchilar tabiiy xom ashyolardan foydalanganlar.

Filtrlovchi membrana Mezzenga va uning hamkasblari suvdan og'ir yoki qimmatbaho metallarni olib tashlash uchun ishlab chiqqan printsip asosida ishlaydi. Ular membranani amiloid fibrillalar deb nomlangan daqiqali filamentlarga birikadigan denaturatsiyalangan zardob oqsillari yordamida hosil qiladi. Ushbu holatda, tadqiqotchilar ushbu fibril iskala temir gidroksidi (Fe-O-HO) nanozarralari bilan birlashtirdilar.

Membranani ishlab chiqarish nisbatan oddiy. Fibrillalarni ishlab chiqarish uchun sutni qayta ishlashdan olingan zardob oqsillari kislotaga qo'shilib, 90 daraja Selsiygacha isitiladi. Bu oqsillarni kengayishiga va bir-biriga yopishib, fibrillalar hosil bo'lishiga olib keladi. Nanopartikullar fibrillalar bilan bir xil reaksiya idishida ishlab chiqarilishi mumkin: tadqiqotchilar pH qiymatini ko'taradi va temir tuzi qo'shib, aralashmani amiloid fibrillalarga yopishgan temir gidroksidi nanozarrachalariga aylantiradi. Ushbu dastur uchun Mezzenga va uning hamkasblari membranani qo'llab-quvvatlash uchun tsellyulozadan foydalanganlar.

Amiloid fibrillari va temir gidroksidi nanopartikullarining bu birikmasi membranani suvda mavjud bo'lgan turli xil viruslar uchun juda samarali va samarali tuzoqqa aylantiradi. Ijobiy zaryadlangan temir oksidi salbiy zaryadlangan viruslarni elektrostatik ravishda jalb qiladi va ularni zararsizlantiradi. Faqat amiloid fibrillalari bunga qodir emas edi, chunki virus zarralari singari ular ham neytral pH qiymatida salbiy zaryadlanadi. Biroq, fibrillalar temir oksidi nanozarralari uchun ideal matritsa hisoblanadi.

Turli xil viruslar juda samarali tarzda yo'q qilindi
Membrana suv bilan yuqadigan ko'plab viruslarni, shu jumladan rivojlanmagan adenoviruslar, retroviruslar va enteroviruslarni yo'q qiladi. Ushbu uchinchi guruh har yili yarim millionga yaqin odamni - ko'pincha rivojlanayotgan va rivojlanayotgan mamlakatlarda yosh bolalarni o'ldiradigan xavfli oshqozon-ichak infektsiyalarini keltirib chiqarishi mumkin. Enteroviruslar o'ta qattiq va kislotaga chidamli bo'lib, suvda juda uzoq vaqt saqlanib qoladi, shuning uchun filtr membranasi bunday yuqumli kasalliklarning oldini olish uchun kambag'al mamlakatlar uchun juda jozibali bo'lishi kerak.

Bundan tashqari, membrana H1N1 grippi viruslarini va hatto yangi SARS-CoV-2 virusini suvdan katta samaradorlik bilan yo'q qiladi. Filtrlangan namunalarda ikkita virusning kontsentratsiyasi aniqlash chegarasidan past bo'lib, bu ushbu patogenlarni deyarli to'liq yo'q qilishga tengdir.

GG quot; Biz bilamizki, yangi koronavirus asosan tomchilar va aerozollar orqali yuqadi, ammo aslida, hatto shu miqyosda ham, virus suv bilan o'ralgan bo'lishi kerak. Uni suvdan juda samarali olib tashlashimiz bizning membranamizning ta'sirchanligini ta'kidlaydi," deydi Mezzenga.

Membrana asosan oqava suvlarni tozalash inshootlarida yoki ichimlik suvini tozalash uchun mo'ljallangan bo'lsa-da, u havoni filtrlash tizimlarida yoki hattoki maskalarda ham ishlatilishi mumkin. U faqat ekologik jihatdan toza materiallardan iborat bo'lganligi sababli, uni ishlatishdan keyin oddiygina kompost qilish mumkin - va uni ishlab chiqarish minimal energiya talab qiladi. Ushbu xususiyatlar unga ekologik jihatdan iz qoldiradi, chunki tadqiqotchilar ham o'z tadqiqotlarida ta'kidladilar. Filtrlash passiv bo'lgani uchun, qo'shimcha energiya talab etilmaydi, bu uning ishlashini uglerodni neytral qiladi va har qanday ijtimoiy sharoitda, shaharlardan tortib qishloq jamoalariga qadar ishlatilishini ta'minlaydi.

Mezzenga laboratoriyasidan tashqari, Shveytsariyaning bir nechta universitetlarining olimlari, shu jumladan Tsyurix, Lozanna va Jeneva universitetlari viruslari bo'yicha mutaxassislari, EPFL, Kalyari universiteti va ETH spin-off BluAct, bu patentga ega. yangi texnologiya.

Manba: Eidgenössische Technische Hochschule Syurich (ETH Tsyurix)