Мембрана филтера чини вирусе безопасним

Аутор Петер Руегг

Истраживачи из ЕТХ Зурицх развијају нову филтарску мембрану која је врло ефикасна у филтрирању и инактивацији широког спектра ваздуха.преносе и воде-преносиви вируси. Направљена од еколошки здравих материјала, мембрана има одговарајуће добро окружењеотисак стопала.

Вируси се могу ширити не само капљицама или аеросолима попут новог коронавируса, већ и водом. У ствари, неки потенцијално опасни патогени гастроинтестиналних болести су вируси који се преносе водом.

До данас су такви вируси уклоњени из воде помоћу нанофилтрације или реверзне осмозе, али уз високу цену и озбиљан утицај на животну средину. На пример, нанофилтери за вирусе су направљени од сировина на бази нафте, док реверзна осмоза захтева релативно велику количину енергије.

Развијена еколошки прихватљива мембрана
Сада међународни тим истраживача предвођен Раффаеле Меззенга, професором Фоод ГГ амп; Софт Материалс у ЕТХ Зурицх, развио је нову мембрану за филтер воде која је истовремено врло ефикасна и еколошки прихватљива. За његову производњу истраживачи су користили природне сировине.

Мембрана филтера ради на истом принципу који су Меззенга и његове колеге развили за уклањање тешких или племенитих метала из воде. Они стварају мембрану користећи денатурисане протеине сурутке који се окупљају у ситне филаменте зване амилоидне фибриле. У овом случају, истраживачи су комбиновали ову влакнасту скелу са наночестицама гвожђе хидроксида (Фе-О-ХО).

Производња мембране је релативно једноставна. За производњу влакана, протеини сурутке добијени прерадом млека додају се киселини и загревају на 90 степени Целзијуса. Ово узрокује да се протеини продуже и прикаче једни за друге, формирајући влакна. Наночестице се могу производити у истој реакционој посуди као и влакна: истраживачи подижу пХ и додају гвоздену со, што доводи до тога да се смеша „распада“ у наночестице гвожђе хидроксида, које се вежу за амилоидне фибриле. За ову примену, Меззенга и његове колеге користили су целулозу да подрже мембрану.

Ова комбинација амилоидних влакана и наночестица гвожђе хидроксида чини мембрану врло ефикасном и ефикасном замком за различите вирусе присутне у води. Позитивно наелектрисани оксид гвожђа електростатички привлачи негативно наелектрисане вирусе и деактивира их. Амилоидне фибриле саме то не би могле да ураде, јер су, попут вирусних честица, такође негативно наелектрисане при неутралном пХ. Међутим, влакна су идеална матрица за наночестице гвожђе-оксида.

Разни вируси су се ефикасно елиминисали
Мембрана елиминише широк спектар вируса који се преносе водом, укључујући аденовирусе, ретровирусе и ентеровирусе без омотача. Ова трећа група може да изазове опасне гастроинтестиналне инфекције, које сваке године убију око пола милиона људи - често мале деце у земљама у развоју и развоју. Ентеровируси су изузетно жилави и отпорни на киселине и врло дуго остају у води, па би мембрана филтера требало да буде посебно привлачна за сиромашније земље као начин да се спрече такве инфекције.

Штавише, мембрана такође великом ефикасношћу уклања из воде вирусе грипа Х1Н1, па чак и нови вирус САРС-ЦоВ-2. У филтрираним узорцима концентрација два вируса била је испод границе детекције, што је еквивалент скоро потпуној елиминацији ових патогена.

ГГ куот; Свесни смо да се нови коронавирус претежно преноси капљицама и аеросолима, али заправо, чак и на овим размерама, вирус захтева окружење водом. Чињеница да је можемо врло ефикасно уклонити из воде импресивно подвлачи широку применљивост наше мембране, ГГ куот; каже Меззенга.

Иако је мембрана првенствено дизајнирана за употребу у постројењима за пречишћавање отпадних вода или за пречишћавање воде за пиће, такође се може користити у системима за филтрирање ваздуха или чак у маскама. Будући да се састоји искључиво од еколошки прихватљивих материјала, могао би се једноставно компостирати након употребе - а за његову производњу потребна је минимална енергија. Ове особине дају јој одличан отисак на животну средину, како истраживачи такође истичу у својој студији. С обзиром на то да је филтрација пасивна, не захтева додатну енергију, што њен рад чини угљен неутралним и могуће користи у било ком друштвеном контексту, од урбаних до руралних заједница.

Поред Меззенгине лабораторије, у рад су били укључени и научници са неколико швајцарских универзитета, укључујући специјалисте за вирусе са универзитета у Цириху, Лозани и Женеви, ЕПФЛ-а, Универзитета у Каљарију и ЕТХ издвојеног БлуАцт-а, који поседује патент о овоме Нова технологија.

Извор: Еидгеноссисцхе Тецхнисцхе Хоцхсцхуле Зурицх (ЕТХ Зурицх)