Это не достаточно, чтобы занять устойчивые к антибиотикам бактерии из сточных вод, чтобы исключить риски, которые они создают для общества. Биты они оставляют позади должны быть уничтожены.
Исследователи из университета Браун Райс инженерно-новая стратегия «и разведение диких выгорание» устойчивые гены антибиотиков, кусочки бактерий, что хоть ихние хозяева мертвы, могут найти свой путь В и увеличить сопротивление других бактерий.
Команда во главе с Райс инженер по охране окружающей среды Педро Альварес использует молекулярно-отпечатанный графитизированного углерода нитрид nanosheets поглощать и разлагать эти генетические остатки в канализационную систему сточных вод, прежде чем они имеют шанс вторгнуться и заражать другие бактерии.
Исследователи целевой плазмиды в кодировке устойчивых к антибиотикам генов (АРГ) кодирование в Нью-Дели металло-бета-лактамаза 1 (NDM1), известно, что противостоять нескольким препаратам. При смешивании в растворе с args и подвержена воздействию ультрафиолета, обработанной nanosheets оказался 37 раз лучше на разрушение генов, чем графитовый углерод один из нитрида.
Работу, проведенную под эгидой основе риса инженерно-исследовательский центр наносистем для нанотехнологических очистки воды (Тритон) подробно в Американское химическое общество журнале экологической науки и техники.
«В этом исследовании рассматривается растущее беспокойство, появление лекарственно-устойчивых бактерий, известных как супербактерий», — сказал Альварес, директор Центра Ньют. «Они, по прогнозам, причиной 10 миллионов смертей к 2050 году.
«В качестве инженера-эколога, я боюсь, что некоторым водная инфраструктура может затаить супербактерии», — сказал он. «Например, станция очистки сточных вод в городе Тяньцзинь, что мы изучили-это питательная среда, разрядка пять NDM1-позитивных штаммов для каждого одного. Аэротенк-это как в роскошном отеле, где все бактерии растут.
«К сожалению, некоторые супербактерии сопротивляться хлорирования и бактерий, которые умирают освободить внеклеточные аргументы, что сделать стабилизированный глиной в принимающей среде и преобразования бактериями, становится resistome резервуаров. Это подчеркивает необходимость технологических инноваций, для предотвращения сброса внеклеточной Аргументы.
«В данной статье, мы обсудим ловушку-и-Зап стратегии для уничтожения внеклеточного Аргументы. Наша стратегия заключается в том, чтобы использовать отпечатанный молекулярно покрытий, повышающих селективность и уменьшить помехи на фоне органических соединений».
Молекулярный импринтинг как делать блокировку, которая привлекает ключ, не в отличие от натуральных ферментов с сайтов связывания, которые подходят только молекулы правильной формы. Для этого проекта, графитового нитрида углерода молекулы замок, или фотокаталитический, подгонять, чтобы поглотить и затем уничтожить NDM1.
Чтобы сделать катализатор, исследователи сначала покрывают края nanosheet с полимером, метакриловая кислота, гуанин и встроенные. «Гуанин является наиболее легко окисляется базы ДНК», — сказал Альварес. «Гуанин затем промывают соляной кислотой, которая оставляет свой отпечаток. Это служит селективная адсорбция сайт для окружающей среды ДНК (Эдна)».
Аспирант рис Даннинг Чжан, со-ведущий автор статьи, сказал нитрида углерода был выбран за базовый nanosheets, потому что это неметаллические и, таким образом, безопаснее в использовании, и для его доступности.
Альварес отметил, что все катализаторы эффективны на извлекать аргументы из дистиллированной воды, но не столь эффективен в средних стоков, снято продукт очистные сооружения сточных вод от твердых веществ и органических соединений.
«В средней стоки, вы имеете активных форм кислорода, поглотителей и других ингибирующих веществ», — сказал Альварес. «Эту ловушку-и-Зап стратегии существенно усиливает удаление гена Эдна, явно опережая коммерческих фотокатализаторов.»
Исследователи писали, что обычные процессы обеззараживания применяют на станциях очистки сточных вод, в том числе хлорирование и ультрафиолетовое излучение, являются умеренно эффективными в устранении бактерий, устойчивых к антибиотикам, но относительно неэффективны в удалении Аргументы.
Они надеются, что их стратегия может быть адаптирована в промышленных масштабах.
Сказал Чжан лаборатории еще не начал обширные исследования на другие аргументы. «Поскольку гуанин является составной частью ДНК, и, таким образом, аргументы, этот подход должен также эффективно разлагать другие eARGs», — сказал он.
Есть номер для улучшения текущего процесса, несмотря на свои экстраординарные успехи. «Мы еще не пытались оптимизировать фотокаталитический материал или процесс лечения», — говорит Чжан. «Нашей целью является доказательство концепции, что молекулярный импринтинг может повысить селективность и эффективность фотокаталитических процессов на целевой eARGs».
Qingbin юаней Нанкин технологический университет, Китай, со-ведущий автор статьи. Соавторы рис аспирантов Ruonan Солнце и Джавед Хасан, и банды Ву, доцент кафедры гематологии в Университете Техаса научного центра здоровья в Хьюстоне Макговерн Медицинской школы. Pingfeng ю, докторской исследователь в рис, со-автор. Альварес-Джордж Р. Браун, профессор гражданской и экологической инженерии и профессора химии и химической и биомолекулярной инженерии.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!