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《使用电化学CNT过滤器快速净化四环素水解产物：机理，影响因素和途径。》

  • 来源专题：实验室生物安全
  • 编译者： 张虎
  • 发布时间：2019-12-09

  • 在这项研究中，研究了使用碳纳米管（CNT）电化学过滤器和4-epianhydrochlortetracycline（EACTC）作为模型化合物对四环素水解产物的电氧化作用。在2.5 V电压和1.5 mL min-1的流速（液压停留时间<3 s）下对10μmolL-1 EACTC进行电化学过滤，氧化通量为1251±28μmolh-1 m-2。在2.5 V电压下，用CNT过滤阴极替换Ti阴极可使EACTC的氧化通量增加1.3倍。电化学过滤过程对于EACTC的降解和基于液相色谱时间的抗菌活性的降低是有效的。飞行质谱（LC-TOF-MS）分析和发光细菌测试。 300分钟内的高氧化通量（1212-1263μmolh-1 m-2）和2.5 V电压下可承受的成本（0.25 kWh m-3）表明，电化学过滤系统的潜在应用是EACTC的有希望的单元降解。这些发现为旨在有效去除抗生素四环素水解产物的新型连续流过滤系统的合理设计原理提供了新见解。

  • 原文来源：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31812051
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    • 编译者：郭文姣
    • 发布时间：2019-10-08
    • 空气传播的细菌可能会看到看起来像是舒适的粗毛地毯，可以在上面安顿下来。但这是一个陷阱。 赖斯大学的科学家已经将其激光诱导的石墨烯（LIG）转变为自我消毒的过滤器，该过滤器可以将病原体从空中捕获，并用小脉冲的脉冲将其杀死。 化学家詹姆斯·图尔的赖斯实验室开发的柔性过滤器可能对医院特别感兴趣。根据疾病预防控制中心的数据，患者在住院期间有三分之一的机会获得潜在的抗生素耐药性感染。 美国化学学会期刊ACS Nano中描述的设备可捕获由小滴，气溶胶和颗粒物携带的细菌，真菌，孢子，病毒，内毒素和其他生物污染物。 然后，过滤器会通过定期加热到摄氏350度（华氏662度），足以消灭病原体及其有毒副产物，来防止微生物和其他污染物的扩散。过滤器需要很少的功率，并在几秒钟内加热和冷却。 LIG是纯原子薄碳片的导电泡沫，是通过用工业激光切割机加热普通聚酰亚胺片的表面而合成的。 Tour实验室在2014年发现的过程导致了电子，摩擦纳米发电机，电催化，水过滤甚至艺术品的一系列应用。 使其适合用作过滤器意味着在聚酰亚胺的两侧激光构建石墨烯，从而留下聚合物的精细三维晶格以增强石墨烯泡沫。在不同温度下进行激光构建会形成厚厚的石墨烯纤维林，其下方具有较小的相互连接的薄片。 像所有纯石墨烯一样，泡沫可以导电。通电后，焦耳加热会将过滤器的温度提高到300 C以上，不仅足以杀死被困的病原体，而且还分解出有毒的副产物，这些副产物可以喂食新的微生物并激活人体免疫系统。 研究人员建议，一个单独的，定制的LIG过滤器可能会足够高效，以取代目前联邦医院通风系统标准所要求的两个过滤床。 托尔说：“如此多的患者被细菌及其代谢产物感染，例如在医院就可能导致败血症。” “我们需要更多的方法来对抗细菌和其下游产品的空中传播，这可能会引起患者严重反应。 LIG过滤器的作用是：“某些此类产品（如内毒素）需要暴露于300摄氏度的温度下才能使其失活。” “这可以大大减少患者之间细菌生成的分子的转移，从而降低最终住院的费用，并减少这些病原体的疾病和死亡。” 实验室使用商业真空过滤系统对LIG过滤器进行了测试，以每分钟10升的速度吸入空气90小时，并发现焦耳加热成功地过滤了所有病原体和副产物的过滤器。与未加热的对照LIG过滤器不同，将用过的过滤器再孵育130小时后，发现加热的单元上没有随后的细菌生长。 莱斯大学二年级大学生约翰·李（John Li）与博士后研究员迈克尔·斯坦福大学（Michael Stanford）共同发表论文说：“在LIG过滤器下游的膜上进行的细菌培养实验表明，细菌无法渗透到LIG过滤器中。” 斯坦福大学指出，杀菌功能“与传统过滤器相比，可以减少LIG过滤器需要更换的频率”。 ——文章发布于2019年10月7日
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  • 《固定化菌群可高效去除环境四环素污染》
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    • 编译者：张毅
    • 发布时间：2024-11-06
    • 近日，农业农村部环境保护科研监测所农田有机污染生物消减创新团队揭示了载体负载技术提升固定化菌群去除四环素的生物学机制，相关研究成果发表在《生物资源技术 （Bioresource Technology）》上。    抗生素是典型的新污染物，开发绿色、高效且经济实惠的抗生素去除技术，对于减轻农田抗生素污染具有重要意义。  该研究探究了固定化微生物菌群高效去除四环素的潜力，并对芦苇炭、麦麸、稻壳炭等6种不同载体材料的适用性进行了评估。结果显示，菌群负载芦苇炭去除四环素效果最佳，其效率高达92%；相较于游离菌群，麦麸负载菌群去除四环素效率提高了11.43倍。芦苇炭、麦麸等载体的添加显著增加了菌群可利用的碳、氮等营养物质含量，大幅提高了微生物的生物量。此外，菌群固定化后细胞内外过氧化氢酶的活性均显著增强，该酶在四环素降解过程中发挥着关键作用。无色杆菌和副土地杆菌是潜在的关键降解菌，载体材料显著增强了菌群间的相互作用，大幅提升了四环素的降解效率。研究成果为固定化菌群应用于有机污染土壤和水的生物修复提供了方法支撑。    该研究得到了中国农业科学院科技创新工程等项目资助。 原文链接：https://doi.org/10.1016/j.biortech.2024.131463
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