喻蕊清
美國得州理工大學(xué)環(huán)境毒理學(xué)教授塞沙德利·拉姆庫馬爾博士發(fā)布報(bào)告:瑞典烏普薩拉大學(xué)科學(xué)家與德國病毒學(xué)家合作研發(fā)出能在水中過濾病毒的納米纖維。
病毒是一種很奇特的粒子,微?。ù蟾胖挥腥祟愵^發(fā)直徑的千分之一)但是很強(qiáng)大。它只有在活的細(xì)胞中才可以復(fù)制,細(xì)胞一旦被感染,則變得極具致病性。病毒不僅本身可以導(dǎo)致疾病,它們甚至可以將健康細(xì)胞轉(zhuǎn)化成惡性腫瘤。
生物科技制品中的病毒污染歷來在治療性蛋白質(zhì)和疫苗的生產(chǎn)中是一個(gè)很嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),因?yàn)樗鼈兂叽缧?,要移除并非易事,因此人們迫切需要廉價(jià)和可靠的病毒過濾器。
納米纖維千層結(jié)構(gòu)
早在2014年前,瑞典科學(xué)家就研發(fā)出病毒過濾纖維紙,但嚴(yán)重依賴于靜電作用攔截病毒,這使其對pH值和鹽的濃度十分敏感。而合成纖維制成的過濾紙又依賴于尺寸排阻作用,其繁瑣的多步相變化制備過程涉及有害溶劑和嚴(yán)格的工序,且效率低下。
世界上第一個(gè)用純的濕法鋪展的全布紙?jiān)诨瘜W(xué)分析中分離沉淀物的就是烏普薩拉大學(xué)最有名的校友之一,瑞典化學(xué)家博澤琉斯(J.J. Berzelius)。約兩個(gè)世紀(jì)前,他發(fā)明了世界上廣泛使用的瑞典過濾紙,今天烏普薩拉大學(xué)科學(xué)家報(bào)道的這種病毒過濾納米紙?jiān)谝欢ǔ潭壬虾退倪@個(gè)發(fā)明具有很強(qiáng)的相關(guān)性。
據(jù)該校稱,這種新型的納米纖維紙因其層狀結(jié)構(gòu)類似于法國糕點(diǎn)千層酥,又名千層濾紙,能清除最微小的病毒。這就是它的獨(dú)特之處。
應(yīng)用范圍極其廣泛
這種新型結(jié)構(gòu)的納米纖維濾紙不僅能清除病毒,而且使用有效期很長,用過后還能多次使用,因此十分實(shí)用。相對于茶包式過濾器,其氣孔結(jié)構(gòu)能過濾掉普通物理和化學(xué)手段無法清除的病毒。該項(xiàng)目組由艾伯特·米若教授主導(dǎo)。他是該大學(xué)工程科學(xué)系的教授,專事研究納米技術(shù)和功能性材料。他已與自己的科研小組同其他機(jī)構(gòu)合作多年,長期致力于研發(fā)像泡過濾咖啡一樣輕松過濾病毒的納米纖維。
其實(shí),納米纖維素纖維適用范圍很廣,纖維素經(jīng)過不同特殊方式加工生成納米纖維或納米結(jié)構(gòu),堅(jiān)固結(jié)實(shí),表面積也較大。由于制作方法、提取來源、表面電荷、移植的分子團(tuán)不同,纖維的性質(zhì)、長度、厚度等也會(huì)隨之改變。
這種纖維素纖維大多取自瑞典森林或波羅的海的藻類,也有用細(xì)菌生成的纖維。
過濾效果今非昔比
早在2014年,該大學(xué)研究人員就提出一種據(jù)說能夠捕捉大型病毒(如流感病毒)的濾紙,其效率與最佳的工業(yè)病毒過濾器效率不相上下,但與今天開發(fā)的納米纖維過濾紙具有天壤之別,即過濾微小細(xì)菌的效果極佳。
對蛋白質(zhì)藥物和疫苗等生物科技產(chǎn)品,病毒污染是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。由于其體積小,要清除病毒并非簡單,因此人們急需便宜實(shí)用的病毒過濾器。瑞典農(nóng)業(yè)大學(xué)和國家獸醫(yī)研究所的病毒學(xué)家對此表現(xiàn)出濃厚的興趣,將此項(xiàng)研究刊登在《先進(jìn)保健材料》學(xué)術(shù)期刊上,原因只有一點(diǎn),因?yàn)樗哂懈叩膶?shí)用價(jià)值。
(據(jù)美國紡織創(chuàng)新網(wǎng)最新資料http://www.innovationintextiles.com/smart-textiles-nanotechnology/swedish-scientists-develop-nanocellulose-filter-to-remove-viruses-from-water/)