Nanjing/Nanchang (pte/02.03.2023/06:05) Mit einer neuen Methode von Forschern der Universitäten Nanjing (https://www.nju.edu.cn/EN/main.htm) und Nanchang (https://english.ncu.edu.cn) lässt sich bakteriell verseuchtes Wasser in Trinkwasser verwandeln. Das gelingt mit sogenannten Quantenpunkten aus Silbersulfid, Kappen aus einem Peptid, das Silber bindet. Werden diese in das Wasser geschüttet und zusätzlich nahinfrarotes Licht eingestrahlt, das beispielsweise einfache Leuchtdioden liefern, treten zwei Effekte auf. Es bilden sich reaktionsfreudige Sauerstoff-Radikale und punktuell entsteht Wärme, die den Rest besorgt.

Teure Quantenpunkt-Herstellung

Quantenpunkte sind nanoskopische Strukturen aus 1.000 bis 10.000 Atomen, deren Bewegungsfreiheit eingeschränkt ist. Sie sind in einem virtuellen Raum eingesperrt. Silbersulfid-Quantenpunkte werden bereits in der fotodynamischen und fotothermischen Therapie eingesetzt, unter anderem zur Behandlung bestimmter Tumore und Hauterkrankungen. Sie lassen sich auch als Kontrastmittel und Fluoreszenzthermometer einsetzen. Zur Desinfektion von Wasser werden sie bisher nicht genutzt, weil ihre Herstellung sehr teuer ist.

Das neue Verfahren hingegen ist einfach, kostengünstig und bildet die Quantenpunkte von Kappen aus einem speziell entwickelten biomimetischen silberbindenden Peptid. Sie sind chemisch stabil, fotostabil und biokompatibel. Die Entwickler empfehlen ihr Verfahren vor allem für den Einsatz in Regionen der Dritten Welt, in der sauberes Trinkwasser Mangelware ist. Sowohl die Kosten für die Quantenpunkte als auch für das einfache Beleuchtungssystem seien so gering, dass kaum jemand darauf verzichten muss.

Klassische Technik hat Nachteile

Gerade in Entwicklungsländern und entlegenen Regionen der Welt kann es sehr schwierig sein, Zugang zu sauberem Trinkwasser zu erhalten. Pathogene Bakterien wie Escherichia coli, Enterokokken, Salmonellen oder Cholera-Erreger können schwere Infektionen verursachen. Traditionelle Desinfektionsmethoden wie UV-Licht, Chlorierung und Ozon sind teuer, haben eine schlechte Biokompatibilität und können ihrerseits Krankheiten auslösen. "Escherichia coli beispielsweise werden innerhalb von 25 Minuten zu 99,6 Prozent getötet", so Jing Zhao von der Nanjing Universität.

 

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