Команда использует солнечные белки для фильтрации вредных антибиотиков из воды

Исследователи из Университета Цинциннати разработали и протестировали нанофильтр на солнечной энергии, способный удалять вредные канцерогены и антибиотики из поверхностных вод (рек и озер) с гораздо более высокой эффективностью, чем современная технология на основе активированного угля.

Ключевые результаты:

• Новый фильтр, созданный из двух бактериальных белков, поглотил 64% антибиотиков в поверхностных водах. Для сравнения, фильтры из активированного угля поглощают около 40%.
• Важное преимущество — возможность повторного использования захваченных антибиотиков.

Как работает технология:

Фильтр использует протеовезикулы — систему на основе бактериальных белков.

1. Белок-насос AcrB: Этот белок, который обычно помогает бактериям выводить вредные вещества (способствуя устойчивости к антибиотикам), был "развернут" исследователями. Теперь он накачивает соединения (антибиотики) внутрь протеовезикул.
2. Солнечная энергия: Насосную активность AcrB обеспечивает другой бактериальный белок — Delta-родопсин, который работает на прямом солнечном свете.

Преимущества перед активированным углем:

• Энергоэффективность: Работает на солнечной энергии, в отличие от энергоемких процессов регенерации угольных фильтров.
• Возможность рециклинга: Антибиотики можно извлечь из фильтра для повторного использования. Активированный уголь регенерируют нагревом до сотен градусов, что сжигает антибиотики.
• Селективность: Белковые фильтры избирательно захватывают целевые загрязнители. Активированный уголь поглощает широкий спектр веществ, включая природную органику, и быстрее засоряется.

Тестирование:

В ходе исследования, опубликованного в Nano Letters, фильтр тестировали на воде из реки Литл-Майами. Используя только солнечный свет, система успешно удалила:

• Антибиотики ампициллин и ванкомицин (применяются в медицине и ветеринарии).
• Бромистый этидий — сильный канцероген для человека и водных животных.

Значение и перспективы:

Присутствие антибиотиков в воде способствует росту устойчивых бактерий и вредит водным экосистемам. Новая технология предлагает экологичный способ очистки. В дальнейшем исследователи планируют испытать систему для селективного удаления гормонов и тяжелых металлов.