Forskere udvikler membraner, der fjerner vira fra drikkevand

Forskere fra Ben-Gurion University of the Negev (BGU) og University of Illinois i Urbana-Champaign (UIUC) har udviklet nye ultrafiltreringsmembraner, der markant forbedrer virusfjernelsesprocessen fra behandlet kommunalt spildevand, der bruges til at drikke i byer med knaphed på vand.

Nuværende membranfiltreringsmetoder kræver intensiv energi til tilstrækkeligt at fjerne patogene vira uden at bruge kemikalier som klor, som kan forurene vandet med desinfektionsbiprodukter. Forskere ved UIUC og BGU samarbejdede om den nye tilgang til viruspatogenfjernelse, som blev offentliggjort i det aktuelle nummer af Vandforskning .

"Dette er et presserende spørgsmål om offentlig sikkerhed, " siger forskerne. "Utilstrækkelig fjernelse af humant adenovirus i kommunalt spildevand, for eksempel, er blevet opdaget som en forurening i amerikanske drikkevandskilder, inklusive De Store Søer og på verdensplan."

norovirus, som kan forårsage kvalme, opkastning og diarré, er den mest almindelige årsag til viral gastroenteritis hos mennesker, og anslås at være den næstførende årsag til gastroenteritis-associeret dødelighed. Humane adenovira kan forårsage en lang række sygdomme, som omfatter almindelig forkølelse, ondt i halsen (pharyngitis), bronkitis, lungebetændelse, diarré, pink øje (konjunktivitis), feber, blærebetændelse eller infektion (cystitis), betændelse i mave og tarm (gastroenteritis), og neurologisk sygdom.

I undersøgelsen, Prof. Moshe Herzberg fra afdelingen for afsaltning og vandbehandling i Zuckerberg-instituttet for vandforskning ved BGU og hans gruppe podede en speciel hydrogelbelægning på en kommerciel ultrafiltreringsmembran. Den "zwitterioniske polymerhydrogel" afviser vira fra at nærme sig og passere gennem membranen. Den indeholder både positive og negative ladninger og forbedrer effektiviteten ved at svække virusakkumulering på den modificerede filteroverflade. Resultatet var en signifikant højere hastighed for fjernelse af vandbårne vira, inklusive humant norovirus og adenovirus.

"Anvendelse af en simpel podepolymerisering af kommercialiserede membraner til at gøre virusfjernelse mere omfattende er en lovende udvikling til at kontrollere filtrering af patogener ved genbrug af drikkevand, " siger prof. Nguyen, Institut for Kemiteknik, UIUC.