Magnetische 'rostige' Nanopartikel ziehen Östrogen aus dem Wasser.
Eine neue "clevere Rost" könnte eines Tages dabei helfen, Schadstoffe aus Wasserwegen zu entfernen und sauberes Wasser zurückzulassen.
Forscher haben winzige Partikel aus Eisenoxid, besser bekannt als Rost, mit "klebrigen" Molekülen verziert, die sich an Östrogen und ähnliche Hormone in Wasserproben binden. Ein Magnet kann dann sowohl die Partikel als auch die gefangenen Schadstoffe aus dem Wasser entfernen, berichtet der Materialwissenschaftler Lukas Müller am 16. August in San Francisco auf einer Tagung der American Chemical Society.
Die neue Technologie könnte potenziell die schädlichen Auswirkungen von überschüssigem Östrogen auf Tiere, insbesondere solche, die in Wasserwegen leben, begrenzen.
Mit den Nanopartikeln "sind wir in der Lage ... verschiedene Arten von Umweltschadstoffen zu reinigen", sagt Müller von der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg in Deutschland.
Östrogenhormone gelangen in der Regel über menschliche und tierische Abfälle in Wasserwege (SN: 1/2/02). Selbst geringe Konzentrationen können schädliche chronische Auswirkungen auf das aquatische Leben haben, wie zum Beispiel häufigere Krebsfälle oder Fortpflanzungsstörungen, sagt Konrad Wojnarowski, Biologe an der Ludwig-Maximilians-Universität München, der nicht an der Studie beteiligt war. Kläranlagen können einige Östrogenhormone entfernen, sagt er, aber der Prozess ist nicht billig oder energieeffizient.
Derzeit haben wir "immer noch keine ideale Lösung für die Bekämpfung von Östrogenverschmutzung in der Umwelt", aber Nanopartikel könnten helfen, sagt Wojnarowski.
Um die östrogenfangenden Partikel herzustellen, griffen Müller und Marcus Halik, ein Chemiker ebenfalls an der Friedrich-Alexander-Universität, auf frühere Erfahrungen zurück, bei denen sie Eisenoxid-Nanopartikel entwickelten, die andere Arten von Schadstoffen wie Öl oder Herbizide einfangen können (SN: 7/25/08). Die winzigen Eisenoxidschichten haben jeweils einen Durchmesser von etwa 10 Nanometern. Jede Schicht ist dann mit phosphonsäurehaltigen Molekülen bedeckt, die wie klebrige Haare fungieren und Kontaminanten aufsammeln.
Die neue Version der Nanopartikel zielt gezielt auf Östrogen ab, indem sie zwei Arten von Phosphonsäure enthält. Eine Art ist lang, wasserabweisend und bindet an den neutralladigen Teil des Östrogenmoleküls. Die andere ist positiv geladen und zieht Teile von Östrogenhormonen an, die eine leichte negative Ladung tragen.
Das smarte Rost entfernte einen Großteil des Östrogens aus kleinen im Labor hergestellten Wasserproben, fanden die Forscher heraus. Als nächstes wollen sie die Nanopartikel an Proben aus tatsächlichen Wasserwegen testen.
Das Team untersucht auch genau, wie die Moleküle auf den Nanopartikeloberflächen das Östrogen auf atomarer Ebene greifen und festhalten. Mit diesen Informationen, sagt Halik, können sie die Östrogenbindung noch weiter verbessern.
Unsere Mission ist es, der Öffentlichkeit genaue und interessante Wissenschaftsnachrichten zur Verfügung zu stellen. Diese Mission war noch nie so wichtig wie heute.
Als gemeinnützige Nachrichtenorganisation können wir das nicht ohne Sie tun.
Ihre Unterstützung ermöglicht es uns, unseren Inhalt kostenlos und zugänglich für die nächste Generation von Wissenschaftlern und Ingenieuren zu halten. Investieren Sie noch heute in qualitativ hochwertigen Wissenschaftsjournalismus, indem Sie spenden.
