Nanocząstki węgla zatrzymają inwazję komarów

komar

Od wielu lat ograniczenie rozmnażania się komarów – nosicieli chorobowych patogenów stanowi duże wyzwanie dla ludzkości. Komary występują na całym świecie, z wyjątkiem Antarktydy i Islandii. Owady te są szczególnie niebezpieczne w gorących i wilgotnych klimatach okołorównikowych. Komary przenoszą patogeny malarii, dengi, żółtej febry, wirusowego zapalenia mózgu oraz innych chorób zakaźnych, które są zabójcze dla człowieka i zwierząt. Z pozoru niegroźne owady są odpowiedzialne za około 2 miliony zgonów rocznie. Naukowcy z Indii zaproponowali proste, przyjazne dla środowiska i jednocześnie zabójcze dla komarów rozwiązanie – nanocząstki węgla.

Kontrola rozmnażania populacji komarów może znacząco zmniejszyć rozprzestrzenianie się chorób. Nie można ich jednak wyeliminować całkowicie, gdyż stanowią one ważną część łańcucha pokarmowego dla wielu gatunków ryb, jaszczurek, żab czy pająków.

Jako ochrona przed komarami często używane są ekrany lub siatki, które tylko blokują dostęp do wnętrz budynków. Spraye i lepy okazują się niewystarczające. Bardziej trwałym rozwiązaniem jest wprowadzanie naturalnych wrogów, takich jak ważki, rozpylenie środków chemicznych (powstają jednak zmutowane odmiany odporne na działanie chemikaliów), czy oczyszczanie wód stojących, w których komary składają swoje jaja (duże koszty).

Zespół chemików z Engineering and Science University w Bengalu pod kierownictwem Sabyasachi Sarkara zaproponował alternatywne rozwiązanie. Naukowcy zwęglili wełną drzewną – cienkie, wąskie i długie, wióry drewniane (odpad potartaczny) przy zmniejszonej ilości tlenu. Powstałą sadzę osadzili na gilzie (w technice laboratoryjnej rodzaj papierowego filtra w kształcie probówki). Produkt wielokrotnie przepłukano acetonem w celu usunięcia wszystkich rozpuszczalnych w wodzie związków organicznych oraz węglowodorów aromatycznych. Oczyszczoną sadzę wysuszono i potraktowano kwasem azotowym, by mogła rozpuścić się w wodzie. Tak przygotowana sadza to inaczej nanocząstki węgla rozpuszczalne w wodzie – wsCNPs (z ang. water soluble carbon nanoparticles).

Badacze umieścili nanocząstki węgla w akwarium, w którym znajdowały się larwy komarów. Jak się okazało, obecność wsCNPs w wodzie znacząco opóźniła rozwój larw, powodując w następstwie ich śmierć. Naukowcy wykazali, że próg stężenia wsCNPs – 3mg/l zapobiega osiągnięciu dojrzałości przez larwy w wodzie stojącej. W ramach testów przeprowadzono 65 dawkowań, przez okres 4 tygodni. Komary przez ten czas pozostawały w stadium larwalnym, po czym ginęły.

wsCNPs były względnie niegroźne dla pozostałych zwierząt żyjących w środowisku wodnym. Danio pręgowany – słodkowodna ryba z rodziny karpiowatych, żywiła się zainfekowanymi larwami. Naukowcy nie zauważyli negatywnych efektów spożywania takiego pokarmu przez ryby.

Badacze są zdania, że tania, łatwa i wydajna technologia powinna zostać wprowadzona szczególnie przez miasta, które znajdują się w pobliżu dużych, stojących zbiorników wodnych. Jednocześnie ostrzegają, że potrzebne są dalsze badania w zakresie potencjalnych, długoterminowych skutków ekologicznych, zanim nanomateriały zostaną użyte do kontroli populacji komarów.

Zespół Sarkara skupia się obecnie nad zrozumieniem mechanizmu spowolnienia metabolizmu u larw. Podejrzewają, że tłumienie hormonu o nazwie eksydon ma największy wpływ na życie larw.

Źródło:
[1] Water soluble nano carbons arrest the growth of mosquito. Manav Saxena, Sumit Kumar Sonkarb and Sabyasachi Sarkar
[2] http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2013/ra/
c3ra44100h#!divAbstract | 24.09.2013
[3] Mosquito by Eli Christman (Gamma Man), flickr.com, CC BY 2.0

Dodaj pierwszy komentarz

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *