دانشمندان سوئیسی با استفاده از نانوذرات اکسید لانتانیوم یک راهکار ضدمیکروبی جدید برای رقابت با میکروب‌ها در به‌دست آوردن فسفات ابداع کرده‌اند.
استفاده از نانوذرات اکسید لانتانیوم در تصفیه آب
غالباً میزان حضور فسفات (یکی از اجزای اصلی اسیدهای نوکلئیک)، پروتئین‌ها و حامل‌های سلولی انرژی عامل محدودکننده رشد میکروبی در محیط‌های آبی به‌شمار می‌روند.
لانتانیوم یک فلز خاکی کمیاب است که تمایل بسیار زیادی به فسفات دارد. این ویژگی موجب شده است که از کربنات لانتانیوم (با نام تجاری Fosrenol) به‌عنوان پیوندیابنده فسفات در بیماران کلیوی استفاده شود تا سطح اضافی فسفات در خون آنها کاهش یابد.
زمانی که لانتانیوم به فسفات پیوند می‌یابد، یک کمپلکس غیرسمی ایجاد می‌شود. رابرت گراس که رهبری این گروه تحقیقاتی را در موسسه فناوری فدرال سوئیس در زوریخ بر عهده داشته است، می‌گوید نانوذرات لانتانیوم می‌توانند با حذف کامل فسفات در یک محیط آبی، رشد باکتری‌ها را محدود کرده و در نتیجه در تصفیه آب به‌کار روند.
با این حال نگرانی‌هایی در مورد افزایش استفاده از این عنصر خاکی کمیاب و اثرات سمیت آن بر محیط زیست وجود دارد. این محققان در طول تحقیقات خود دریافتند که می‌توانند با استفاده از مقادیر اضافی فسفات به‌عنوان یک کلید خارجی، سمیت این نانوذرات را از بین ببرند. گراس توضیح می‌دهد که «به‌جای خارج کردن لانتانیوم از سیستم که یک فرایند بسیار دشوار است، می‌توانیم با اضافه کردن فسفات سمیت آن را خاموش کنیم». این ویژگی یک راه‌حل ضدمیکروبی با قابلیت دوری از رهایش مواد سمی بوده و نشان داده شده است که می‌تواند یک عامل موثر بر علیه اجزای باکتریایی و قارچی باشد.
یونگ شین جون، مدیر آزمایشگاه نانوشیمی زیست‌محیطی در دانشگاه واشینگتن در سنت لوئیس آمریکا می‌گوید این مطالعه «نگاه ارزشمندی بر سرنوشت اکسیدهای خاکی کمیاب در مراکز تصفیه آب و اثرات بالقوه این اکسیدها روی میکروب‌ها ایجاد می‌کند». او می‌افزاید که از این راهکار می‌توان در مورد اکسیدهای خاکی کمیاب دیگر نیز بهره برد.
چالشی اصلی که در حال حاضر این گروه تحقیقاتی با آن مواجه هستند، چگونگی بازیابی این نانوذرات برای استفاده مجدد از آنهاست. از آنجایی که کمپلکس فسفات بسیار پایدار است، شرایط شیمیایی بسیار دشواری برای تولید مجدد اکسید لانتانیوم نیاز است. گراس می‌گوید: «اگر بخواهیم از این نانوذرات در تصفیه آب استفاده کنیم، باید درباره استفاده مجدد از این نانوذرات فکری بکنیم».
جزئیات این تحقیق در مجله Chemical Communications منتشر شده است.
