Es wurde ein Filter erfunden, der das Wasser von Viren befreit

Israelische Chemiker haben spezielle organische Strukturen entwickelt, die Wasser von Viren unterschiedlicher Größe reinigen können. Dies wurde in der Zeitschrift Water Research veröffentlicht.

„Die Reinigung von Wasser von Viren ist eine wichtige Aufgabe, deren Lösung gleichzeitig das Problem der öffentlichen Sicherheit lösen kann. In einigen Bundesstaaten Amerikas werden bereits erhöhte Adenovirus-Infektionsraten in Abwassersystemen beobachtet: Adenoviren dringen häufig in Trinkwasserquellen sowie in öffentliche Gewässer ein“, kommentiert Dr. Moshe Hertzberg von der Ben-Gurion-Universität (Negev).

In den letzten zehn Jahren erhielten Experten viele Gründe zur Besorgnis: Wasserverschmutzung in besiedelten Gebieten, enormes Wachstum der Industrie – all dies hat dramatische Auswirkungen auf den Zustand der Umwelt.

Dr. Herzberg und weitere Mitarbeiter der Universität haben sich zum Ziel gesetzt, möglichst viele Bakterien und Viren aus dem Abwasser zu eliminieren.

Es ist erwähnenswert, dass die Entfernung von Bakterien aus Wasser ein relativ einfacher Prozess ist. Dasselbe gilt nicht für Viren, die jedes Filtersystem, das Mikroben zurückhält, problemlos überwinden. Experten haben herausgefunden, wie man Viren zurückhält: Sie haben ein spezielles Filtermaterial auf Hydrogelbasis entwickelt – eine dichte, geleeartige Substanz, die aus Wasser und hochpolaren organischen Partikeln besteht.

Hydrogel wurde bereits früher zur Reinigung von Flüssigkeiten von Mikroben und Nanopartikeln verwendet. Es stellte sich jedoch heraus, dass die Membranporen im Laufe der Filtration stark verstopften und das Wasser nicht mehr gut durchließen. Nach Abschluss ihrer Untersuchungen stellte sich heraus, dass Viren in solchen Filtern nicht durch die Verengung und Verstopfung der Poren zurückgehalten wurden, sondern durch die Belegung mit verschiedenen organischen Substanzen mit geladenen Teilchen. Vereinfacht ausgedrückt: Die Viren passierten den Filter nicht, weil sie von positiv oder negativ geladenen Molekülen abgestoßen wurden.

Wissenschaftler bedeckten die Oberfläche der Filter mit Zwitterionen – das sind einzigartige organische Partikel, die teilweise extrem positiv und extrem negativ geladen sind. Das erste Experiment war erfolgreich: Der Membranfilter reduzierte seinen Durchsatz leicht, ließ aber keine Viren mehr durch – sowohl kleine als auch große – mit einer Länge von bis zu 170 nm.

Die Forscher berechneten, dass die Gesamtzahl der Viren im Wasser um etwa das 1-Millionen-Fache abnahm. Dies lässt die Aussage zu, dass das Wasser nahezu vollständig von pathogenen Mikroorganismen befreit wurde.

Wissenschaftlern zufolge kann ein solches Filtersystem die Ausbreitung aller Arten von toxischen Infektionen, Noroviren und Adenoviren eindämmen, die nach dem Trinken von schmutzigem Wasser in den Körper gelangen. Tragbare Filtersysteme mit Hydrogel können ebenfalls eingesetzt werden – beispielsweise zur Wasserreinigung unter Feldbedingungen oder in Entwicklungsländern, in denen es keine vollwertigen Wasserversorgungssysteme und Wasseraufbereitungsanlagen gibt.

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