近日,我院周加境研究员团队在国际学术期刊Nature Communications在线发表了题为“Retrievable hydrogel networks with confined microalgae for efficient antibiotic degradation and enhanced stress tolerance”的研究论文。我院博士研究生江民文为论文第一作者,我院周加境研究员、南昌大学刘进教授和香港理工大学马源教授为共同通讯作者,本研究还得到了我院周建飞教授、林炜教授的协助,轻工科学与工程学院为该论文的第一通讯单位。
抗生素污染已演变为全球性难题,细菌耐药性的加剧,对人类社会造成巨大风险。全球每年有逾120万人死于耐药细菌感染,世界卫生组织(WHO)已将抗菌素耐药性列为最严重的公共卫生威胁之一。生物修复为降解抗生素污染提供了一种绿色可持续的解决方案。微藻作为一种光合生物,可同时实现污水净化和碳源封存。然而,传统微藻水处理方式主要依托微藻悬浮系统,这种方式面临回收微藻难度大和二次生物污染风险,在极端环境下生物降解效率通常显著降低。因此,开发一种高效和可回收的微藻生物修复技术至关重要。
针对这一难题,团队提出了一种可回收型微藻凝胶系统。该系统可以实现污水中抗生素的高效降解(>99%)和微藻的便捷回收,同时具备自我再生能力,可多次循环利用,对多种抗生素均表现出良好的去除效果。研究开发的微生物封存膜技术能在不阻碍小分子物质交换的前提下,有效防止微藻泄露(7天泄漏率<0.7%),从而避免潜在的微生物泄露风险。该研究进一步推动了我校在生物质材料的跨学科发展,为“绿色低碳”背景下的生物杂化系统的创制提供了新思路。
本工作得到了国家自然科学基金(22408243)、中央高校基本科研业务费专项资金、皮革化学与工程教育部重点实验室(四川大学)开放课题基金、四川省自然科学基金(2024NSFSC0242)、温州鞋革产业研究院项目、江西省“双千”领军人才项目、南昌大学双一流学科经费以及香港研究资助局研发项目的资助。

文献链接:https://www.nature.com/articles/s41467-025-58415-z