Eiwitten op zonne-energie filteren antibiotica uit oppervlaktewater

Vervuiling van het oppervlaktewater is een steeds groter probleem. Door het enorm gegroeide medicijngebruik, zowel bij mens als dier, komen er steeds meer resten in het water via ontlasting. Die medicijnen hebben veel invloed op de in het water levende organismen. Om dit probleem het hoofd te bieden, ontwikkelden de wetenschappers een filtersysteem met nanofilters. De nanofilters bestaan uit bolletjes, kleiner dan de diamater van een menselijke haar.

Protonpomp

Het systeem maakt gebruik van een bepaald eiwit, een zogenaamde protonpomp, dat voorkomt in bacteriën die juist resistent zijn tegen veel soorten antibiotica, in dit geval een resistente stam van E. coli. De energie voor aandrijving van deze pomp komt vervolgens uit licht. Daarna komen de schadelijke stoffen terecht in vesikels, kleine blaasjes die normaal in cellen voorkomen om stoffen op te slaan of te transporteren. De pompjes en de zonnecollectoren zitten in de 'huid' van de bolletjes, binnenin de bolletjes is plaats voor de vesikels om de schadelijke stoffen op te slaan.

Rivier

Het systeem werd buiten het laboratorium ook in een echte rivier getest. De onderzoekers vergeleken de nanofilters met actieve koolfilters in de Little Miami River, nabij Cincinnati. Wat bleek, actieve kool vangt zo’n veertig procent van bepaalde antibiotica op, terwijl dit systeem wel 64 procent uit het water filterde.

Daarnaast is het grote voordeel ten opzichte van actieve kool dat het systeem heel gericht specifieke stoffen uit het water haalt. Actieve kool bindt naast schadelijke, ook onschadelijke of juist belangrijke stoffen. Omdat de nanobolletjes de stoffen ook nog eens in de vesikels opslaan, is het zelfs mogelijk de opgevangen antibiotica of andere stoffen te hergebruiken.