אחת הבעיות הגדולות בטיהור מים היא איך להיפטר מהווירוסים שבהם, שבגלל גודלם הזעיר עוברים את רוב אמצעי הסינון. מחקר חדש מציע פתרון

שימוש חוזר במי קולחין הפך בשנים האחרונות נפוץ יותר ויותר באזורים בעולם הסובלים ממחסור במי שתייה. בתהליך המיחזור המים מטוהרים ומסוננים כדי שיהיו ראויים לשימוש. אולם גם אחרי הטיהור, הימצאותם של גורמי מחלות במי השפכים, כמו חיידקים ונגיפים, ממשיכה להדאיג אנשים רבים. חוקרים מאוניברסיטת בן גוריון שבנגב בראשותו של משה הרצברג, בשיתוף חוקרים מאוניברסיטת אילינוי בארצות הברית, פיתחו ממברנות סינון ייחודיות שמסוגלות לעצור אפילו את הווירוסים הזעירים ביותר ולמנוע מהם לחדור למים הממוחזרים.

נגיפים (וירוסים) הם גורמי המחלות זעירים במיוחד, קטנים עד פי 500 מחיידקים, ולכן קשה מאוד למנוע מהם לעבור את המסננים הרגילים. נגיפים כמו האדנו-וירוס והנורו-וירוס שיכולים לגרום למגוון מחלות, חלקן קטלניות, זוהו כמזהמים במקורות מי שתייה בכל רחבי העולם. טיפולים נפוצים להשמדת חיידקים במים, כמו שימוש בקרינה על-סגולה או כלור, אינם יעילים מספיק נגד נגיפים רבים.

כיום נוהגים לסנן נגיפים מהמים באמצעות ממברנות צפופות בעלות חדירות קטנה מאוד, אולם בשל כך נדרשת אנרגיה רבה כדי להעביר את המים דרכן. בנוסף, גם המסננים האלה אינם מושלמים ונגיפים עדיין מצליחים לפלס את דרכם אל המים המסוננים.

על פי החוקרים, שפרסמו את ממצאיהם בכתב העת Water Research, אחת הסיבות העיקריות לכך שנגיפים מצליחים לחמוק בשלב הסינון היא שילוב בין כוחות הפועלים בנוזל עצמו לבין הצטברות וירוסים על פני הממברנה. המים הזורמים דרך נקבי המסנן יוצרים אפקט יניקה שמושך את הנגיפים דרך הנקבים אל הצד השני של הממברנה.

כדי להתגבר על הבעיה ציפו החוקרים את הממברנות הרגילות בג'ל צוויטריוני. הג'ל המיוחד הזה עשוי מחומר שנושא מטענים חשמליים מנוגדים, חיוביים ושליליים, המפוזרים על גבי הממברנה. מטענים זהים מפעילים זה על זה כוחות דחייה, כך שחלקיקים בעלי מטענים דומים יידחו מעל פני הממברנה.

נגיפים מורכבים מחומר תורשתי מסוג DNA או RNA המוקף מעטפת חלבונית בעלת מטען, והמטען הזה גורם להם להידחות מפני הממברנה הטעונה. כך הג'ל הטעון מונע מהווירוסים להצטבר על הממברנה ומרחיק אותם ממוקד היניקה. בניסויים שנעשו עם וירוסים בגדלים שונים הצליחה הממברנה המצופה להגדיל משמעותית את יכולת הסינון שלהם עד פי עשרת אלפים מממברנה רגילה. תוצאות המחקר קיבלו חיזוק בניסוי סינון נוסף שבוצע לאחר שהעבירו דרך הממברנה גם שאריות מסיסות של חיידקים כדי לדמות מי שפכים. למרות ספיחה מסוימת של חומר אורגני על פני השטח של הממברנה, היא עדיין הפגינה יכולת משופרת של סינון נגיפים.

ציפוי של ממברנות קיימות בחומרים בעלי תכונות ייחודיות הוא אמצעי מבטיח לשליטה בכמות גורמי המחלות שחודרים למי שתייה ממוחזרים. רצוי לציין שהמחקר נוסה על שני וירוסים נפוצים בלבד ולא ברור עדיין אם הממברנה החדשה תוכל לסנן מגוון רחב של וירוסים בעלי מטען מעטפת שונה. עם זאת, אין ספק שמדובר במענה ראשוני הולם לאיום על בריאות הציבור.

תגובה אחת

  • אריאל

    אז בעצם

    גם המים שאנחנו שותים כיום יכולים להכיל נגיפים שלא סוננו בתהליך?