由德克萨斯A&M大学制作
电凝前(左)和电凝后(右)非转化病毒MS2噬菌体的透射电子显微照片
信用:德克萨斯A&M工程公司/尚卡尔·切拉姆和阿尼迪托·森 德克萨斯A&M大学的研究人员利用复杂的显微镜和计算分析，已经证实了一种水净化技术的优点，这种技术利用电来清除和灭活各种水传播的病毒
他们说，尚未实施的水净化战略可能会增加另一个级别的安全性，以对抗导致人类胃肠道疾病和其他感染的病原体
扎克里土木与环境工程系教授尚卡尔·切拉姆(Shankar Chellam)说:“在保护公众免受致病微生物侵害方面，总是需要更好、更便宜、更有效的新技术。”
“这项研究中研究的水净化技术是一种有希望的策略，可以在水净化的最初阶段杀死更多的病毒
" 研究人员在《环境科学与技术》杂志上详细介绍了他们的发现
在水到达家庭之前，它要经过多个净化步骤，即凝结、沉淀、过滤和消毒
传统的混凝方法使用化学物质来触发未处理水中的颗粒和微生物聚集
当这些聚集体以沉积物的形式沉淀下来时，它们就可以被去除
虽然有效，但Chellam指出，用于凝结的化学物质可能非常酸性，使其运输到处理厂和储存成为一个挑战
研究人员研究了一种新兴的使用电的凝结方法是否能有效去除水中的微生物，而不是基于化学物质的凝结
特别是，他们用一种叫做MS2噬菌体的非转化病毒的替代品进行研究
他们之所以选择微生物，是因为MS2噬菌体与许多未进化的病毒在结构上有相似之处，这些病毒在治疗后仍能在水中存活并导致人类疾病
在他们的实验中，研究人员将铁电极插入到未处理的充满病毒的水样中
当它们通过电流时，阳极氧化，释放铁离子到溶液中
这些离子与溶解氧结合产生羟基自由基和富铁沉淀物
在这个过程中，他们发现随着铁的沉淀，病毒附着在这些团块上，形成更大的聚集体，可以很容易地从水中清除
接下来，他们调查了这个过程是否也灭活了病毒
但是，虽然铁聚集体有助于捕获病毒，但它们给用电子显微镜描绘失活带来了问题
德克萨斯A&M显微镜和成像中心的研究科学家Anindito Sen说:“结块带来了巨大的挑战，因为没有简单的方法将病毒从富含铁的聚集体中分离出来，这使得很难可视化病毒损伤并分析电凝是病毒损伤的原因还是从富含铁的团块中提取病毒。”
为了解决这个问题，Chellam的研究生Kyungho Kim在森的指导下开发了一种新的计算技术，可以直接对聚集在铁旁边的病毒进行成像
简而言之，他们用数字技术对一个完整的MS2噬菌体的三维图像造成了损害
然后他们生成了受损三维模型的2D版本
最后，他们将这些图像与电凝后获得的病毒2D显微图像进行了比较
研究人员发现电凝病毒的损害范围从10%到超过60%
此外，通过用从常规凝血中分离的噬菌体进行同样的分析，他们观察到病毒没有被灭活
Chellam说:“传统的多步水净化过程已经存在，以确保即使一步失败，后续的步骤也能救你出来——可以说是一种多重屏障的方法。”
“我们对电凝法的建议是强化工艺，即在后续净化阶段之前，将混凝和消毒结合在一个步骤中，以确保更好地抵御水传播的病原体
"
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
