Patogēno un nepatogēno baktēriju fotokatalītiska inaktivācija, izmantojot ar redzamo gaismu reaģējošas optiskās šķiedras ar TiO2 pārklājumu

Abstract

Šajā darbā tika pētīta baktēriju Pseudomonas aeruginosa un Escherichia coli fotokatalītiska inaktivācija, izmantojot ar TiO2 pārklātas optiskās šķiedras 365 nm viļņa garuma gaismā. Optiskās šķiedras tika analizētas ar skenējošo elektronu mikroskopiju pirms un pēc baktēriju inaktivācijas procesa. Šūnu suspensijas tika sagatavotas 0,9 % NaCl ar sākotnējo šūnu koncentrāciju 106 šūnas/ml. Optiskās šķiedras tika daļēji pārklātas ar trīs slāņiem TiO2 nanodaļiņu (<4 nm). Lai noteiktu dzīvotspējīgo un mirušo šūnu skaitu laikā, izmantoja plūsmas citometriju. Tika veikta dispersijas analīze, kas atklāja būtisku atšķirību starp abu celmu šūnu skaitu laika gaitā - E. coli šūnu skaits un dzīvotspēja palielinājās, bet P. aeruginosa šūnu skaits un dzīvotspēja pēc 24 stundām visos paraugos samazinājās. Atslēgas vārdi: fotokatalīze, titāna dioksīds, ūdens dezinfekcija, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, plūsmas citometrija.

This study investigated the photocatalytic bacterial inactivation of Pseudomonas aeruginosa and Escherichia coli using TiO2-coated optical fibers under 365 nm wavelength light. The optical fiber was chacaterized by scanning electron microscope before and after bacterial inactivation process. Suspensions of the cells were prepared in 0.9% NaCl with an initial cell concentration of 106 cells/ml. The optical fibers were partially coated with three layers of TiO2 nanoparticles (<4nm). Viable and dead cell counts were measured using flow cytometry for rapid detection. ANOVA test was performed and revealed a significant difference in cell count over time for both strains, with E. coli cell count and viability increasing while P. aeruginosa count and viability decreased after 24 hours in all samples. Key words: Photocatalysis, Titanium dioxide, water disinfection, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, flow cytometry.