Daha iyi atık su arıtımı? Bu bir sargı
Bir grafen kalkanı, partiküllerin atık su arıtma tesislerinde antibiyotiğe dirençli bakterileri ve serbest yüzen antibiyotik direnç genlerini yok etmesine yardımcı olur. Şurada geliştirilen yeni stratejiyi düşünün: pirinç üniversitesi “sarma, tuzak ve zap” olarak.
Rice çevre bilimcisi Pedro Alvarez ve ekibi, dergide grafen okside sarılmış mikroküreleri tanıttı Su Araştırması.
Alvarez ve Rice merkezli ortakları Nanoteknoloji Destekli Su Arıtımı için Nanosistem Mühendisliği Araştırma Merkezi 2013’te atık su arıtma tesislerinde ilk kez bulduklarından beri antibiyotiğe dirençli “süper mikropları” söndürmek için çalıştılar. ABD Ulusal Bilim Vakfı Merkeze kaynak sağladı ve için ilgili araştırma.
Alvarez, “Süper böceklerin atık su arıtma tesislerinde ürediği ve atık su dezenfekte edilirken öldürüldüklerinde hücre dışı antibiyotik direnç genleri (ARG’ler) saldıkları biliniyor.” Dedi.
“Yeniliğimiz, hücre dışı ARG’lerin deşarjını en aza indirecek ve böylece atık su arıtma tesislerinden antibiyotik direncinin yayılmasını azaltacaktır” dedi.
Rice laboratuvarı, grafen sarılı kürelerin, ikincil atık su çıkışındaki çoklu ilaca dirençli Escherichia coli bakterilerini ve bozulmuş plazmit kodlu antibiyotiğe dirençli genleri etkisiz hale getirdiğini gösterdi.
Grafen sarılı küreler, tek başına kürelerin yaptığı gibi üç kat daha fazla reaktif oksijen türü (ROS) üretti.
Kürelerin kendileri, ışığa maruz kaldıklarında ROS üreten fotokatalizörlerdir. Laboratuar testleri, küreleri sarmanın, ROS temizleyicilerinin solüsyonu dezenfekte etme yeteneklerini azaltma yeteneklerini en aza indirdiğini gösterdi.
Araştırmacılar, kabuklara nitrojen katkılamanın, bakterileri yakalama yeteneklerini artırdığını ve katalitik kürelere onları öldürmeleri için daha fazla zaman verdiğini söyledi. Geliştirilmiş parçacıklar daha sonra ölü bakteriler tarafından salınan dirençli genleri atığı kirletmeden hemen yakalar ve bozar.
Sarılmış küreler, dezenfekte edilmiş atık sudan süzülebilecek kadar büyük olduğundan yeniden kullanılabilirler. Testler, kürelerin fotokatalitik aktivitesinin nispeten kararlı olduğunu ve 10 döngüden sonra aktivitede önemli bir azalma olmadığını gösterdi. Bu, aynı kürelerin döngü ömrü eksi sargıdan önemli ölçüde daha iyiydi.
NSF’nin Mühendislik Müdürlüğü’nde program direktörü olan Dana Denick, “Bu araştırma işbirliğiyle geliştirilen nanomalzemeler, atık sudaki zararlı kirleticilerin giderilmesi konusunda büyük umut vaat ediyor. Su arıtma sorunlarına yeni mühendislik çözümleri bulmak, herkes için temiz su sağlamak için kritik öneme sahip.”