Il foglio di nanofibre di cellulosa nel filtro millefoglie in grado di rimuovere i virus resistenti dall'acqua. Ricerca guidata da Albert Mihranyan, Professore di Nanotecnologia all'Università di Uppsala. Credito:Simon Gustafsson
Un semplice foglio di carta realizzato dagli scienziati dell'Università di Uppsala può migliorare la qualità della vita di milioni di persone rimuovendo i virus resistenti dall'acqua. Il foglio, in nanofibre di cellulosa, è chiamato il filtro millefoglie in quanto ha un'architettura interna a strati unica che ricorda quella del millefoglie di pasta sfoglia francese (Ing. mille foglie).
'Con un materiale filtrante direttamente dalla natura, e utilizzando semplici metodi di produzione, crediamo che la nostra carta da filtro possa diventare la soluzione conveniente per la filtrazione dell'acqua globale e contribuire a salvare vite umane. Il nostro obiettivo è sviluppare una carta da filtro in grado di rimuovere dall'acqua anche i virus più resistenti con la stessa facilità con cui si prepara il caffè', dice Albert Mihranyan, Professore di Nanotecnologia presso l'Università di Uppsala, chi dirige lo studio.
L'accesso all'acqua potabile è tra gli obiettivi di sviluppo sostenibile delle Nazioni Unite. Più di 748 milioni di persone non hanno accesso all'acqua potabile e ai servizi igienico-sanitari di base. Le infezioni trasmesse dall'acqua sono tra le cause globali di mortalità, soprattutto nei bambini di età inferiore ai cinque anni, e i virus sono tra i più noti microrganismi infettivi trasmessi dall'acqua. Possono essere sia estremamente resistenti alla disinfezione che difficili da rimuovere per filtrazione a causa delle loro ridotte dimensioni.
Oggi ci affidiamo molto ai disinfettanti chimici, come il cloro, che possono produrre sottoprodotti tossici a seconda della qualità dell'acqua. La filtrazione è molto efficace, robusto, energia efficiente, e metodo inerte per produrre acqua potabile poiché rimuove fisicamente i microrganismi dall'acqua anziché inattivarli. Ma il prezzo elevato dei filtri efficienti ne limita oggi l'uso.
'L'acqua potabile sicura è un problema non solo nei paesi a basso reddito. In passato si sono verificate epidemie virali massicce anche in Europa, compresa la Svezia, continua Mihranyan riferendosi alla massiccia epidemia virale nel comune di Lilla Edet in Svezia nel 2008, quando più di 2400 persone o quasi il 20% della popolazione locale sono state infettate dal Norovirus a causa della mancanza di acqua. La cellulosa è uno dei media filtranti più comuni utilizzati nella vita quotidiana, dalle bustine di tè agli aspirapolvere. Però, la carta da filtro per tutti gli usi ha pori troppo grandi per rimuovere i virus. Nel 2014, il gruppo ha descritto per la prima volta un filtro di carta in grado di rimuovere virus di grandi dimensioni, come il virus dell'influenza.
I virus di piccole dimensioni sono stati molto più difficili da eliminare, in quanto estremamente resistenti all'inattivazione fisica e chimica. Un filtro di successo non dovrebbe solo rimuovere i virus, ma anche avere un flusso elevato, bassa incrostazione, e lunga vita, il che rende i filtri avanzati molto costosi da sviluppare. Ora, con la svolta ottenuta utilizzando il filtro millefoglie, il tanto atteso passaggio a soluzioni di filtrazione avanzate a prezzi accessibili potrebbe finalmente diventare una realtà. Un'altra applicazione del filtro include la produzione di proteine terapeutiche e vaccini.