Đang tải... (xem toàn văn)
Coliforms là một loài vi khuẩn có khả năng gây bệnh về đường ruột thường được dùng làm vi sinh vật chỉ thị cho mức độ ô nhiễm nguồn nước, đã sử dụng hạt nano titan dioxit (TiO2NPs) được điều chế bằng phương pháp thủy nhiệt và tạo màng bằng phương pháp lắng đọng điện di.
TẠP CHÍ Y HỌC VIỆT NAM TẬP 503 - THÁNG - SỐ ĐẶC BIỆT – PHẦN - 2021 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG KHÁNG KHUẨN CỦA MÀNG NANO TITAN DIOXIT ĐỐI VỚI VI KHUẨN COLIFORMS TRONG NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN Vũ Thị Kim Loan1, Nguyễn Thị Hương1, Đồng Thị Mai1, Vũ Đức Minh1, Đinh Thế Dũng2 TÓM TẮT 35 Coliforms lồi vi khuẩn có khả gây bệnh đường ruột thường dùng làm vi sinh vật thị cho mức độ ô nhiễm nguồn nước Chúng sử dụng hạt nano titan dioxit (TiO2NPs) điều chế phương pháp thủy nhiệt tạo màng phương pháp lắng đọng điện di Màng TiO2NPs cấy môi trường phân lập LSB để nghiên cứu trình sinh trưởng vi khuẩn Coliforms từ đánh giá khả kháng khuẩn TiO2NPs Chúng nhận thấy, màng TiO2NPs tạo thành điện 75V cho tác dụng diệt khuẩn Coliforms lên đến 83,6% Từ khóa: Màng nano titan dioxit, Coliforms, nước thải bệnh viện SUMMARY RESEARCH OF ANTIBACTERIAL EFFECT OF TITANIUM DIOXIDE NANOPARTICLE THIN FILM ON COLIFORMS IN HOSPITAL WASTEWATER Coliforms are capable of causing intestinal diseases and are often used as biological indicator of water pollution We used titanium dioxide nanoparticles (TiO2NPs) prepared by Trường Đại học Y Dược Hải Phịng Viện Hóa học-Vật liệu / Viện KH&CN Qn Chịu trách nhiệm chính: Vũ Thị Kim Loan Email: vtkloan@hpmu.edu.vn Ngày nhận bài: 10.3.2021 Ngày phản biện khoa học: 15.4.2021 Ngày duyệt bài: 31.5.2021 hydrothermal method and made a thin film by electrophoresis deposition method (EPD) TiO2NPs were cultured in LSB to study the growth of Coliforms bacteria, thereby assess the antibacterial properties of TiO2NPs We found that TiO2NPs film formed under voltage of 75V reached maximum antibacterial effect (upto 83,6%) Keywords: Titanium dioxide nanoparticle thin film, Coliforms, hospital wastewater I ĐẶT VẤN ĐỀ Tính đến năm 2015, nước có 13.640 sở y tế loại có 1.263 sở khám chữa bệnh thuộc tuyến Trung ương, tỉnh, huyện, bệnh viện ngành bệnh viện tư nhân Ước tính, lượng chất thải lỏng phát sinh sở y tế có giường bệnh khoảng 150.000 m3/ngày đêm chưa kể lượng nước thải sở y tế khơng có giường bệnh, sở đào tạo y dược sản xuất thuốc [1] Hiện có khoảng 44% bệnh viện có hệ thống xử lý nước thải y tế (76,5% bệnh viện tuyến Trung ương; 53% bệnh viện tuyến tỉnh 37% bệnh viện tuyến huyện) [2] Tuy vậy, hệ thống xử lý nước thải nhiều bệnh viện thiết kế lâu, công nghệ xử lý chưa đảm bảo tiêu chuẩn mơi trường Bên cạnh đó, lượng bệnh nhân gia tăng, lượng nước thải số bệnh viện vượt công suất thiết kế hệ thống xử lý gây ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng nước thải sau xử lý 237 CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC HẢI PHÒNG Coliforms xếp loại vi khuẩn gây bệnh đường ruột nguy hiểm hàng đầu đặc biệt xâm nhập vào đối tượng có sức đề kháng yếu trẻ em người cao tuổi [3] Do đó, loại bỏ thành phần vi sinh vật gây bệnh, đặc biệt khuẩn Coliforms vấn đề vô cần thiết Thực tế, khử trùng tia cực tím (UV) sử dụng vật liệu thương mại TiO2 thường hay lựa chọn hiệu diệt khuẩn cao, khơng độc, chi phí hợp lý có khả phân hủy hoàn toàn tế bào thành CO2 H2O [4] Nhiều nghiên cứu đưa chứng nguyên nhân dẫn đến chết tế bào vi khuẩn gốc oxy hoá hydroxyl, ion superoxide, hay hydrogen peroxide sinh từ trình xúc tác quang TiO2 [5] Qua thực nghiệm, nhận thấy màng TiO2NPs điều chế có tính kháng khuẩn mạnh với vi khuẩn Coliforms thể mật độ vi khuẩn giảm mạnh theo thời gian Chúng tiến hành theo dõi khả phát triển vi khuẩn mơi trường dinh dưỡng có chứa TiO2NPs kết hiệu diệt khuẩn TiO2NPs lên tới 80% II HÓA CHẤT VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Hóa chất Vi khuẩn Coliforms nuôi cấy từ nước thải số bệnh viện thuộc tỉnh Hải Dương TiO2NPs điều chế phương pháp thủy nhiệt tạo màng phương pháp lắng đọng điện di Quá trình điều chế thực mơn Hóa học, trường Đại học Y Dược Hải Phịng Mơi trường phân lập: Canh thang lauryl tryptoza (LSB) (Merk, Đức), pH 6.8 ± 0.2 25oC 238 Môi trường canh thang lactoza – lục sáng mật để kiếm tra tính sinh khí (BGBL) (Merk, Đức), pH 7.2 ± 0.2 25oC 2.2 Phương pháp nghiên cứu Chúng tiến hành nghiên cứu khả kháng khuẩn màng TiO2NPs theo TCVN 6187-2:2020 Cụ thể, nuôi cấy vi khuẩn môi trường dinh dưỡng chứa màng TiO2NPs sau theo dõi khả phát triển vi khuẩn vòng 24 - 48h Sử dụng quy trình “Xác định – phát đếm vi khuẩn Coliforms, vi khuẩn Coliforms chịu nhiệt Escherichia Coli giả định” Công ty Cổ phần công nghệ phân tích chất lượng cao Hải Dương Phương pháp giúp xác định vi khuẩn Coliforms loại nước việc nuôi cấy chúng môi trường hệ gồm nhiều ống nghiệm tính tốn số có xác suất cao chúng có mẫu thử 2.3 Quy trình thực Chuẩn bị mơi trường: Mơi trường phân lập LSB có chứa màng TiO2NPs với tiết diện 0,6 cm2 Chuyển môi trường ống nghiệm, ống 5ml để ngập ống Durham lộn ngược, hấp khử trùng nồi hấp 121oC 15 phút Đồng thời chuẩn bị ống nghiệm chứa môi trường khẳng định BGBL (5ml/ ống) hấp khử trùng 121oC 15 phút Chuẩn bị mẫu vi khuẩn: Khảo sát tính diệt khuẩn vật liệu màng nano titan mẫu thử sau mẫu đối chứng dương mẫu cơng thức có nồng độ vi khuẩn 93000MNP/100ml: • Mẫu đối chứng âm: Canh thang LSB + mẫu nước cất khử trùng • Mẫu đối chứng dương: Canh thang LSB + mẫu vi khuẩn Coliforms • Mẫu cơng thức 1: Canh thang LSB + màng nano titan tạo điện tích 50V+ mẫu vi TẠP CHÍ Y HỌC VIỆT NAM TẬP 503 - THÁNG - SỐ ĐẶC BIỆT – PHẦN - 2021 khuẩn Coliforms • Mẫu cơng thức 2: Canh thang LSB + màng nano titan tạo điện tích 75V + mẫu vi khuẩn Coliforms • Mẫu cơng thức 3: Canh thang LSB + màng nano titan tạo điện tích 100V + mẫu vi khuẩn Coliforms Ni cấy vi khuẩn khảo sát khả diệt khuẩn TiO2NPs theo thời gian: Tiến hành pha lỗng mẫu để có độ pha loãng 1, 10-1, 10-2 cấy vào loại mơi trường phân lập LSB có chứa TiO2NPs không chứa TiO2NPs Nuôi ống nhiệt độ 37oC ± 0.5oC Cấy truyền để khẳng định có mặt vi khuẩn Coliform: Chỉ tiến hành cấy truyền ống ghi nhận dương tính từ bước nuôi cấy vi khuẩn Chúng cấy truyền ống dương tính vào mơi trường BGBL (chọn lọc Coliform) Sau 48h 37oC, kiêm tra tính sinh khí ống nuôi cấy Đánh giá số lượng vi khuẩn: Từ số ống môi trường phân lập phép thử khẳng định cho kêt dương tính, tính tốn, cách tham khảo bảng tra thống kê TCVN 9716:2013 (ISO 8199:2005) (Phụ lục) III KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Sau lần lặp lại thí nghiệm thấy ống dương tính có dấu hiệu vẩn đục với cường độ màu sắc có thay đổi theo khác điện áp, có bọt khí ống durham Hình Mơi trường BGBL sau cấy truyền vi khuẩn với vật liệu tạo độ điện áp khác Bảng Số ống có phản ứng dương tính sau cấy truyển mơi trường phân lập Canh LSB Canh BGBL Số Kết Công thức 10 10 10 10- 10- 100 lần N 10 N 10 3 Đối chứng âm Đối chứng dương 50V 75V 100V Đối chứng âm 3 0 3 0 0 0 3 3 3 1