辛辛那提大学的研究人员开发了一种太阳能纳米过滤器,该过滤器能够从大量水中过滤掉抗生素和危险的致癌物。这项新技术比目前使用的由活性炭组成的过滤技术要有效得多。
这些球代表了太阳能抗微生物过滤器。每个球体都小于人发的直径。有一天,一组这样的过滤器可能会从城市或农业地区向下游漂浮,以捕获水中的有害化合物。辛辛那提大学图片来源:戴维·温德尔
该过滤器由两种细菌蛋白组成,它们能够吸收地表水中存在的大约64%的抗生素,而目前的技术则能吸收40%的抗生素。现在,世界上许多水道都被抗生素,药物和其他形式的污染严重污染。解决这一问题的有效手段当然将受到欢迎。
顺便说一句,该技术还具有重用被捕获的抗生素的有趣功能。
当地表水中存在大量抗生素时(就像现在在世界上大部分地区一样),它们会杀死许多对当地生态系统健康至关重要的微生物。它们还导致新菌株的出现和抗生素抗性细菌数量的增加。
因此,结果是,“新开发的纳米过滤器,其直径比人的头发要小得多,可能对人类健康和水生环境的健康都有重大影响(因为地表水中存在抗生素)也会影响鱼类,鸟类和其他野生动植物的内分泌系统”,辛辛那提大学新闻稿说。
有趣的是,新的过滤器实际上利用了“使抗药性细菌如此有害的非常重要的元素之一,即称为AcrB的蛋白质泵”。辛辛那提大学环境工程助理教授David Wendell表示:这些泵是进化的惊人产物。它们实质上是细菌的选择性垃圾处理场。我们的创新在于改变处置系统。因此,我们无需将化合物泵出,而是将化合物泵入蛋白囊泡。
为了驱动泵送机制,研究人员利用了一种名为Delta-rhodopsin的光驱动细菌蛋白,该蛋白为AcrB提供了移动抗生素的泵送能力。
要使该技术起作用,需要呈现的只是阳光。温德尔继续说:“到目前为止,我们的创新有望成为一种从所有人都依赖的地表水中提取抗生素的环保方法。它还具有提供具有成本效益的抗生素回收和再利用的潜力。接下来,我们要测试我们的系统,以选择性地从地表水中滤除激素和重金属。”
在世界许多地区,重金属污染是一个日益严重的严重问题。一种简单而经济的从世界航道中过滤掉这些物质的方法将在世界上许多贫困地区发挥重要作用。常见的DIY水过滤和净化技术/技术(例如SODIS)通常对重金属污染没有多大帮助。
这项新研究最近发表在《纳米快报》上。
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