Более эффективная очистка сточных вод? Это вопрос оболочки

Графеновая оболочка помогает частицам уничтожать антибиотикорезистентные бактерии и свободно плавающие гены устойчивости к антибиотикам на станциях очистки сточных вод. Новая стратегия, разработанная в Университете Райса, работает по принципу "обернуть, захватить и уничтожить".

Исследователи из лабораторий эколога Педро Альвареса (Университет Райса) и профессора экологической инженерии Чжан Ялэя (Тунцзийский университет, Шанхай) представили в журнале Water Research микросферы, покрытые оксидом графена. Эти сферы (ядро из висмута, кислорода и углерода в оболочке из азот-легированного оксида графена) инактивировали мультирезистентную бактерию Escherichia coli и разрушали плазмидные гены устойчивости к антибиотикам в очищенных сточных водах.

Инновация направлена на решение проблемы "супербактерий", которые размножаются на очистных сооружениях и выделяют внеклеточные гены устойчивости к антибиотикам (ARGs) при обеззараживании стоков. Эти ARGs, попадая в окружающую среду, могут передаваться местным бактериям. Оболочка из оксида графена усиливает процесс: она увеличивает выработку активных форм кислорода (ROS) в три раза по сравнению с голыми сферами и улучшает захват бактерий за счет гидрофобного взаимодействия.

"Оболочка смягчила разбавление и поглощение ROS фоновыми компонентами и способствовала немедленному захвату и деградации высвобождаемых ARGs", — пояснил соавтор работы Пинфэн Ю. Кроме того, обернутые сферы достаточно велики для фильтрации и повторного использования, сохраняя стабильную фотокаталитическую активность даже после 10 циклов.