Des scientifiques de l'Université nationale des sciences et de la technologie et des collègues de l'Université d'État de Derjavin Tambov et de l'Université d'État de Saratov Chernyshevsky ont découvert que le graphène est capable de purifier l'eau, le rendre potable, sans chloration supplémentaire. Les cellules bactériennes capturées forment des flocons qui peuvent être facilement extraits de l'eau. Le graphène séparé par ultrasons peut être réutilisé. L'article sur la recherche est publié dans Science et génie des matériaux C .

Le graphène et l'oxyde de graphène (une version plus stable du matériau dans les solutions colloïdales) sont des nanostructures de carbone extrêmement prometteuses pour la biomédecine. Par exemple, il peut être utilisé pour l'administration ciblée de médicaments à l'échelle du graphène et pour l'imagerie tumorale. Une autre propriété intéressante du graphène et de l'oxyde de graphène est la capacité de détruire les cellules bactériennes, même sans l'utilisation supplémentaire d'antibiotiques.

Dans l'étude actuelle, les chercheurs ont injecté de l'oxyde de graphène dans des solutions (milieu nutritif et solution saline) contenant E.coli. Aux termes de l'expérience, eau simulée saline, et le milieu nutritif simulé un milieu de corps humain. Les résultats ont montré que l'oxyde de graphène ainsi que les bactéries vivantes et détruites forment des flocons à l'intérieur des solutions. La masse résultante peut être facilement extraite, rendant l'eau presque complètement exempte de bactéries. Si la masse extraite est ensuite traitée aux ultrasons, le graphène peut être séparé et réutilisé.

« En tant que solutions de travail, nous avons choisi un milieu nutritif pour la culture des bactéries, ainsi qu'une solution saline ordinaire, qui est utilisé pour les injections. E. coli modifié avec un agent luminescent a été utilisé pour faciliter la visualisation des expériences, ", déclare le contributeur Aleksandr Gusev.

De l'oxyde de graphène a été ajouté à la solution nutritive à différentes concentrations :0,0025 g/l, 0, 025g/l, 0,25 g/l et 2,5 g/l. Comme ça s'est apparu, même à une concentration minimale d'oxyde de graphène dans une solution saline, l'effet antibactérien observé était significativement plus élevé que dans le milieu nutritif. Les scientifiques pensent que cela n'indique pas une mécanique, mais une nature biochimique du mécanisme d'action, puisqu'il y a beaucoup moins de nutriments dans la solution saline, les bactéries se déplaçaient plus activement et étaient plus souvent « capturées » par les écailles de l'oxyde de graphène.

Selon les données du test fluorescent, confirmée par microscopie confocale laser et microscopie électronique à balayage, à 2,5 g/l de concentration d'oxyde de graphène, le nombre de bactéries a diminué plusieurs fois par rapport au groupe témoin et est devenu proche de zéro.

Bien qu'on ne sache pas encore exactement comment se produit la destruction ultérieure des bactéries, les chercheurs pensent que l'oxyde de graphène provoque la formation de radicaux libres nocifs pour les bactéries.

Selon les scientifiques, si un tel système de purification est utilisé pour l'eau, il sera possible d'éviter une chloration supplémentaire. Il y a d'autres avantages :la décontamination à l'oxyde de graphène a un faible coût, en outre, cette technologie est facilement adaptable au format des grandes stations d'épuration urbaines.