'Wat gaat er in, moet uitkomen' is een bekend refrein. Het is vooral relevant voor de uitdagingen waarmee UBC-onderzoekers worden geconfronteerd die methoden onderzoeken om chemicaliën en farmaceutische producten uit openbare watersystemen te verwijderen.

Schoonmaakproducten, organische kleurstoffen en geneesmiddelen vinden hun weg naar waterlichamen met verstrekkende negatieve gevolgen voor de gezondheid en het milieu, legt Dr. Mohammad Arjmand uit, een assistent-professor werktuigbouwkunde aan UBC Okanagan.

En hoewel geneesmiddelen zoals een chemotherapiemedicijn genaamd methotrexaat zeer effectief kunnen zijn voor patiënten, zodra de drugs hun lichaam verlaten, vormen ze een groot risico voor de menselijke gezondheid en het milieu.

"Methotrexaat is een geneesmiddel tegen kanker dat in hoge doses wordt gebruikt bij chemotherapie om kanker te behandelen, leukemie, psoriasis, reumatoïde artritis en andere ontstekingsziekten, "zegt hij. "Echter, het medicijn wordt niet opgenomen door het lichaam en komt terecht in waterkanalen van ziekenhuisafval, riolering en oppervlaktewater."

Het verwijderen van dit soort verontreinigingen uit afvalwater kan kostbaar en ingewikkeld zijn, legt Arjmand uit, die een Canada Research Chair in Advanced Materials and Polymer Engineering is.

"We werken aan het wijzigen van de structuur van adsorberende nanomaterialen om hun vermogen om chemicaliën aan te trekken of af te stoten te beheersen, ' zegt Arjmand.

Terwijl zijn team van onderzoekers naar methoden keek om de geneesmiddelen tegen kanker uit de watervoorziening te verwijderen, ontwierpen ze een poreus nanomateriaal, een metaal-organisch raamwerk (MOF) genoemd, die in staat is deze verontreinigende stoffen uit het water te adsorberen.

adsorptie, hij legt uit, vindt plaats wanneer de moleculen van een chemische stof aan het oppervlak van een vaste stof hechten - in dit geval het chemotherapiemedicijn plakt aan het oppervlak van het adsorbens, de MOF van Arjmand.

"We hebben de structuur van onze MOF's nauwkeurig ontworpen om het antikankergeneesmiddel snel uit waterige oplossingen te verwijderen, " zegt Dr. Farhad Ahmadijokani, een doctoraalstudent in het Nanomaterials and Polymer Nanocomposites Laboratory onder leiding van Arjmand.

Arjmand wijst erop dat de MOF een betaalbare techniek is voor het verwijderen van chemicaliën uit vloeistoffen en wateren en een effectieve methode is om afvalwatersystemen te verbeteren.

"De hoge adsorptiecapaciteit, goede recycleerbaarheid en uitstekende structurele stabiliteit maken onze MOF een indrukwekkende kandidaat voor de verwijdering van methotrexaat uit de waterige oplossingen, " voegt hij eraan toe. "Ons onderzoek toont aan dat bepaalde farmaceutische producten snel en effectief kunnen worden geadsorbeerd op ons op aluminium gebaseerde metaal-organische raamwerk."