НОВОСТИ О ФТОРОПЛАСТАХ

 

Существует вековая практика хранения питьевой воды в медных сосудах для избавления воды от бактерий. Научные свидетельства об антибактериальных свойствах медного сосуда стали доступны в марте 2012 года, когда в журнале « Journal of Health, Population and Nutrition» было описано, что вода, хранящаяся на медных сосудах в течение 16 часов убивала патогенные бактерии, такие как кишечная палочка, холера и сальмонеллы. Теперь исследователи из Индийского института науки (IISc) Бенгалуру разработали мембранный фильтр для воды с ионами меди, для обеспечения безопасности питьевой воды. Результаты были опубликованы в журнале Nanoscale.

Группа исследователей, возглавляемая профессором Сурьясаратти Бозе от кафедры материаловедения IISc, модифицировала широко используемую мембрану водного фильтра из поливинилиденфторида (PVDF) с целью предотвращения её биообрастания и уничтожения бактерий. Для этого они сначала сделали инертную мембрану PVDF функциональной, смешав ее с другим полимером (стирол малеиновый ангидрид или SMA).

Хотя оксид меди является отличным антибактериальным средством, он может быть токсичным, если концентрация меди в воде превышает 1,3 ppm (стандарт ВОЗ). Поэтому, исследователи покрывали оксид меди биосовместимым полимером (полифосфоэфиром или СИЗ) для контролируемого высвобождения ионов меди. Для покрытия мембраны использовалась пористая гелеобразная структура оксида меди, покрытая полимером. Полимер, используемый для покрытия меди, обладает противообрастающими свойствами.

Полимер SMA, находящийся на мембране, частично гидролизуется при контакте с водой, взаимодействует с наружной поверхностью бактерий с образованием структур в форме дисков.

«Он растворяет мембранный белок, но не убивает бактерии. Но взаимодействие с оболочкой бактериальных клеток приводит к высвобождению определенного фермента (фосфатазы и/или фосфолипазы)», - говорит профессор Бозе.

Этот фермент, высвобождаемый из бактерий, расщепляет полимерное покрытие, находящееся на оксиде меди, что приводит к контролируемому высвобождению ионов меди из мембраны в воду.

«В отсутствие бактерий количество высвобождаемых ионов меди составляет 0,035 ppm в конце трех дней и 0,13 ppm спустя 30 дней», - говорит Нагараджан Падмавати от кафедры материаловедения IISc, первого автора статьи.

Но когда использовалась вода с очень высокой концентрацией бактерий (10 000 колониеобразующих единиц бактерий на мл воды), количество ионов меди в воде в конце четырех часов составляло 1,6 ppm, что больше предела ВОЗ. «При 1,6 ppm ионы меди в воде могут быть токсичными», - говорит профессор Бозе.

Однако способность ионов меди, обнаруженных в высокой концентрации, убивать бактерии была на четыре порядка выше в конце четырех часов. «Способность убивать бактерии составляет более 98%», - говорит Падмавати. По словам профессора Бозе, расщепление полимерного слоя происходит медленно и занимает около года до полного разрушения. Таким образом, количество высвобождаемых ионов меди может быть невелико. Такие мембраны, с контролируемым высвобождением ионов меди, могут оказаться потенциальными кандидатами на водоочистку с повышенными антибактериальными и противообрастающими свойствами.  

«Мы должны провести больше исследований, чтобы понять количество меди может попасть в организм человека если он будет пить воду, отфильтрованную медьсодержащей мембраной. А также надо узнать количество ионов меди, выделяемых в воду из мембраны в течение определенного периода времени непрерывной фильтрации», - говорит профессор Бозе.

Объясняя, почему они решили работать с оксидом меди, вместо оксида серебра, профессор Бозе говорит: «В отличие от серебра медь недорогая. Но, что более важно, оксид меди предоставляет широкие возможности для модификации различных поверхностных функциональных групп и полимеров, в отличие от серебра».

 

Источник: http://www.thehindu.com