फिल्टर मेम्ब्रेन रेंडर्स वायरस हानिरहित

पीटर रुएग्गी द्वारा

ईटीएच ज्यूरिख के शोधकर्ता एक नई फिल्टर झिल्ली विकसित कर रहे हैं जो हवा की एक विस्तृत विविधता को छानने और निष्क्रिय करने में अत्यधिक कुशल है-वहन और जल-जनित वायरस। पारिस्थितिक रूप से ध्वनि सामग्री से निर्मित, झिल्ली में उचित रूप से अच्छा वातावरण होता हैरोनमेंटल पदचिह्न।

वायरस न केवल नए कोरोनावायरस की तरह बूंदों या एरोसोल के माध्यम से फैल सकता है, बल्कि पानी में भी फैल सकता है। वास्तव में, गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल रोगों के कुछ संभावित खतरनाक रोगजनक जल-जनित वायरस हैं।

आज तक, ऐसे वायरस को नैनोफिल्ट्रेशन या रिवर्स ऑस्मोसिस का उपयोग करके पानी से हटा दिया गया है, लेकिन उच्च लागत और पर्यावरण पर गंभीर प्रभाव पड़ता है। उदाहरण के लिए, वायरस के लिए नैनोफिल्टर पेट्रोलियम आधारित कच्चे माल से बने होते हैं, जबकि रिवर्स ऑस्मोसिस के लिए अपेक्षाकृत बड़ी मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

पर्यावरण के अनुकूल झिल्ली विकसित
अब खाद्य& के प्रोफेसर राफेल मेज़ेंगा के नेतृत्व में शोधकर्ताओं की एक अंतरराष्ट्रीय टीम; ईटीएच ज्यूरिख में सॉफ्ट मैटेरियल्स ने एक नया वाटर फिल्टर मेम्ब्रेन विकसित किया है जो अत्यधिक प्रभावी और पर्यावरण के अनुकूल दोनों है। इसके निर्माण के लिए शोधकर्ताओं ने प्राकृतिक कच्चे माल का इस्तेमाल किया।

फिल्टर झिल्ली उसी सिद्धांत पर काम करती है जो मेज़ेंगा और उनके सहयोगियों ने पानी से भारी या कीमती धातुओं को निकालने के लिए विकसित किया था। वे विकृत मट्ठा प्रोटीन का उपयोग करके झिल्ली बनाते हैं जो एमिलॉयड फाइब्रिल नामक मिनट फिलामेंट्स में इकट्ठा होते हैं। इस उदाहरण में, शोधकर्ताओं ने इस रेशेदार पाड़ को लोहे के हाइड्रॉक्साइड (Fe-O-HO) के नैनोकणों के साथ जोड़ा है।

झिल्ली का निर्माण अपेक्षाकृत सरल है। तंतुओं का उत्पादन करने के लिए, दूध प्रसंस्करण से प्राप्त मट्ठा प्रोटीन को एसिड में जोड़ा जाता है और 90 डिग्री सेल्सियस तक गरम किया जाता है। इससे प्रोटीन फैलते हैं और एक-दूसरे से जुड़ते हैं, जिससे तंतु बनते हैं। नैनोकणों को तंतुओं के समान प्रतिक्रिया पोत में उत्पादित किया जा सकता है: शोधकर्ता पीएच बढ़ाते हैं और लौह नमक जोड़ते हैं, जिससे मिश्रण लौह हाइड्रोक्साइड नैनोकणों में "विघटित" हो जाता है, जो एमिलॉयड फाइब्रिल से जुड़ा होता है। इस एप्लिकेशन के लिए, मेज़ेंगा और उनके सहयोगियों ने झिल्ली का समर्थन करने के लिए सेलूलोज़ का इस्तेमाल किया।

अमाइलॉइड फाइब्रिल और आयरन हाइड्रॉक्साइड नैनोपार्टिकल्स का यह संयोजन पानी में मौजूद विभिन्न वायरस के लिए झिल्ली को अत्यधिक प्रभावी और कुशल जाल बनाता है। धनावेशित आयरन ऑक्साइड स्थिर रूप से ऋणावेशित विषाणुओं को आकर्षित करता है और उन्हें निष्क्रिय कर देता है। अकेले अमाइलॉइड फाइब्रिल ऐसा करने में सक्षम नहीं होंगे, क्योंकि वायरल कणों की तरह, वे भी तटस्थ पीएच पर नकारात्मक रूप से चार्ज होते हैं। हालांकि, तंतु आयरन ऑक्साइड नैनोकणों के लिए आदर्श मैट्रिक्स हैं।

विभिन्न वायरस अत्यधिक कुशलता से समाप्त हो गए
झिल्ली पानी से पैदा होने वाले वायरस की एक विस्तृत श्रृंखला को समाप्त करती है, जिसमें अविकसित एडेनोवायरस, रेट्रोवायरस और एंटरोवायरस शामिल हैं। यह तीसरा समूह खतरनाक गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल संक्रमण का कारण बन सकता है, जो लगभग आधे मिलियन लोगों को मारता है - अक्सर विकासशील और उभरते देशों में छोटे बच्चे - हर साल। एंटरोवायरस बेहद सख्त और एसिड प्रतिरोधी होते हैं और बहुत लंबे समय तक पानी में रहते हैं, इसलिए फिल्टर झिल्ली गरीब देशों के लिए विशेष रूप से आकर्षक होनी चाहिए ताकि इस तरह के संक्रमण को रोकने में मदद मिल सके।

इसके अलावा, झिल्ली H1N1 फ्लू वायरस और यहां तक ​​कि नए SARS-CoV-2 वायरस को भी बड़ी दक्षता के साथ पानी से खत्म कर देती है। फ़िल्टर किए गए नमूनों में, दो वायरस की सांद्रता पता लगाने की सीमा से कम थी, जो इन रोगजनकों के लगभग पूर्ण उन्मूलन के बराबर है।

GG quot;हम जानते हैं कि नया कोरोनावायरस मुख्य रूप से बूंदों और एरोसोल के माध्यम से फैलता है, लेकिन वास्तव में, इस पैमाने पर भी, वायरस को पानी से घिरे रहने की आवश्यकता होती है। तथ्य यह है कि हम इसे पानी से बहुत कुशलता से हटा सकते हैं, हमारी झिल्ली की व्यापक प्रयोज्यता को प्रभावशाली ढंग से रेखांकित करता है," मेज़ेंगा कहते हैं।

जबकि झिल्ली मुख्य रूप से अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों या पेयजल उपचार के लिए उपयोग के लिए डिज़ाइन की गई है, इसका उपयोग वायु निस्पंदन सिस्टम या यहां तक ​​कि मास्क में भी किया जा सकता है। चूंकि इसमें विशेष रूप से पारिस्थितिक रूप से ध्वनि सामग्री होती है, इसलिए इसे उपयोग के बाद ही खाद बनाया जा सकता है - और इसके उत्पादन के लिए न्यूनतम ऊर्जा की आवश्यकता होती है। ये लक्षण इसे एक उत्कृष्ट पर्यावरणीय पदचिह्न देते हैं, जैसा कि शोधकर्ता अपने अध्ययन में भी बताते हैं। चूंकि निस्पंदन निष्क्रिय है, इसके लिए किसी अतिरिक्त ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है, जो इसके संचालन को कार्बन तटस्थ और शहरी से ग्रामीण समुदायों तक किसी भी सामाजिक संदर्भ में संभावित उपयोग का बना देती है।

मेज़ेंगा की प्रयोगशाला के अलावा, कई स्विस विश्वविद्यालयों के वैज्ञानिक काम में शामिल थे, जिसमें ज्यूरिख, लॉज़ेन और जिनेवा विश्वविद्यालयों, ईपीएफएल, कैग्लियारी विश्वविद्यालय और ईटीएच स्पिन-ऑफ ब्लूएक्ट के वायरस विशेषज्ञ शामिल थे, जो इस पर पेटेंट रखता है। नई टेक्नोलॉजी।

स्रोत: ईडजेनॉसिस टेक्नीश होचस्चुले ज्यूरिख (ईटीएच ज्यूरिख)