Antimikrobiální účinky nanovláknitých filtračních membrán pro vodárenské technologie

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F62157124%3A16270%2F19%3A43877444" target="_blank" >RIV/62157124:16270/19:43877444 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Antimikrobiální účinky nanovláknitých filtračních membrán pro vodárenské technologie

Popis výsledku v původním jazyce

Jedno z hlavních omezení membránových separačních technologií představuje zanášení membrán různými látkami, mikroorganismy a tvorbou biofilmů vedoucí ke snížení výkonu membránové jednotky. Z tohoto důvodu je žádoucí omezit adhezi a růst mikroorganismů na membráně. Pro zhodnocení antimikrobiálních účinků PU nanovláknitých membrán k použití ve vodárenských technologiích byl použit metabolický test využívající resazurin jako indikátor množství životaschopných organismů na vzorcích membrán. Membrány funkcionalizované kvartérními amoniovými solemi nebo nanočásticemi stříbra byly inkubovány s bakteriálním inokulem (E. coli a E. faecalis) nebo s přírodními společenstvy (odtokem ČOV) v mikrodeskách, poté byl přidán roztok resazurinu a měřena kinetika metabolizace resazurinu na fluoreskující resorufin. Pro vyjádření počtu bakterií namnožených na membráně byla intenzita fluorescence přepočtena na množství bakterií (vyjádřeno v kolonie tvořících jednotkách, CFU na ml) pomocí zkonstruované kalibrační křivky. Pro vyjádření počtu bakterií v odtokové vodě z ČOV byl použit bakteriální ekvivalent E. coli. Membrány s nanočásticemi stříbra byly vyhodnoceny jako velmi účinné jak vůči E. coli a E. faecalis, tak společenstvu v odtoku ČOV. Membrány s kvartérními amoniovými solemi významnou účinnost nevykazovaly. Pro validaci resazurinového testu byly stejné membrány testovány tradiční vytřepávací metodou s následným počítáním CFU na agarových plotnách (dle ISO 20743) a výsledky byly porovnatelné. Prokázali jsme jak vhodnost resazurinového testu pro testování porézních materiálů, tak i jeho další výhody, kterými jsou nižší pracnost a výrazné zkrácení doby testování.

Název v anglickém jazyce

Antimicrobial effects of nanofiber filtration membranes for water treatment technologies

Popis výsledku anglicky

One of the main limitations of membrane separation technologies has been represented by a membrane fouling by various substances, microorganisms or biofilm formation decreasing the membrane performance. Due to that, it is necessary to inhibit the adhesion and growth of microorganisms on membrane surface. Using resazurin as an indicator of amount of viable bacteria on membrane surface, we developed a metabolic assay for the evaluation of antimicrobial properties of polyurethane nanofiber membranes for water treatment technologies. Membranes functionalized either by quaternary ammonium salts or silver nanoparticles were incubated in microplates with the inoculum of bacterial culture (E. coli, Enterococcus faecalis) or by natural microbial community of water treatment plant effluent. Subsequently, resazurin solution was pipetted into wells and the kinetics of metabolic transformation into its fluorescent product resorufin was measured. To express the number of bacteria grown on membrane surface, the fluorescence intensity was converted to the number of bacteria (expressed in colony forming units, CFU per ml) using fitted calibration curve. The bacterial equivalent of E. coli was used to express the number of bacteria in the WWTP effluent. Membranes modified with silver nanoparticles were found to be very efficient against E. coli and E. faecalis as well as the WWTP effluent microbial community. Membranes functionalized by quaternary ammonium salts did not show a significant antimicrobial activity. To validate our resazurin assay, the same membranes were also tested by traditional cultivation-based plate-count method (according to ISO 20743). As both analytical techniques gave comparable results, we proved that resazurin assay may be fast and simple alternative of conventional plate-count method, suitable for the evaluation of antimicrobial properties of filtration membranes and similar materials.

Druh

D - Stať ve sborníku

CEP obor

—

OECD FORD obor

40301 - Veterinary science

Projekt

—

Návaznosti

V - Vyzkumna aktivita podporovana z jinych verejnych zdroju

Rok uplatnění

2019

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Název statě ve sborníku

Sanační technologie XXII - sborník příspěvků z konference

ISBN

978-80-7305-820-3

ISSN

—

e-ISSN

—

Počet stran výsledku

6

Strana od-do

111-116

Název nakladatele

Vodní zdroje EKOMONITOR spol. s.r.o.

Místo vydání

Chrudim

Místo konání akce

Uherské Hradiště

Datum konání akce

22. 5. 2019

Typ akce podle státní příslušnosti

CST - Celostátní akce

Kód UT WoS článku

—