Estrategias de fijación bacteriana a membranas poliméricas

Título original:

Polymeric Membrane Bacterial Attachment Strategies

Contenido del libro:

Las membranas poliméricas se utilizan ampliamente en diversas aplicaciones como el tratamiento de aguas, el tratamiento de aguas residuales, la desalinización y otros procesos de filtración. Sin embargo, su rendimiento se ve a menudo comprometido por la adhesión de bacterias a sus superficies, lo que provoca bioincrustaciones y el ensuciamiento de las membranas. Por lo tanto, el desarrollo de estrategias para controlar la adhesión de bacterias a las membranas poliméricas es crucial para mantener su eficacia y longevidad. En este libro se exploran varias estrategias para minimizar la adhesión bacteriana, entre ellas las modificaciones de la superficie para que las membranas sean más antiincrustantes, autolimpiables y resistentes a la formación de biopelículas.

Estas modificaciones pueden lograrse mediante la incorporación de materiales hidrófilos, hidrófobos o zwitteriónicos, así como utilizando métodos basados en la nanotecnología. También se han utilizado biocidas y desinfectantes para evitar la adhesión bacteriana, aunque su uso es limitado debido a la preocupación por el medio ambiente.

La limpieza de las membranas también es un aspecto importante para mantener su rendimiento. Los métodos de limpieza de membranas como la filtración, la ultrafiltración, la nanofiltración y la ósmosis inversa pueden ayudar a eliminar las bacterias y otros contaminantes de la superficie de la membrana. Sin embargo, una limpieza frecuente también puede dañar la membrana y reducir su vida útil, lo que pone de manifiesto la necesidad de disponer de membranas resistentes a la suciedad.

Los biorreactores de membrana han surgido como una alternativa prometedora a los métodos tradicionales de tratamiento de aguas residuales. En este proceso, se fomenta la formación de biopelículas en la superficie de la membrana para favorecer la biodegradación de la materia orgánica. También se han desarrollado materiales bioinspirados que imitan la carga superficial, la energía superficial y la topografía superficial de los organismos biológicos para minimizar la adhesión bacteriana. En la adhesión de las bacterias a la superficie de la membrana influyen varios factores, como la carga superficial, la energía superficial, la topografía de la superficie, las comunidades microbianas y las sustancias poliméricas extracelulares (EPS). La detección del quórum y otros mecanismos de señalización también desempeñan un papel fundamental en la formación de biopelículas.

Por lo tanto, comprender la ecología y la fisiología microbianas es crucial para desarrollar estrategias eficaces de control de la adhesión bacteriana. En general, el control de la adhesión bacteriana a las membranas poliméricas es una cuestión compleja que requiere un enfoque multidisciplinar. Las estrategias para prevenir la bioincrustación y el ensuciamiento de las membranas deben desarrollarse teniendo en cuenta el impacto medioambiental, la biodegradación y la resistencia antimicrobiana de las bacterias. La investigación sobre la adhesión microbiana y la fisiología microbiana puede contribuir al desarrollo de nuevas estrategias para un control eficaz de la adhesión bacteriana.