Solar-driven photocatalysis is of great interest in terms of a sustainable use of energy and its application in wastewater treatment. The UV light-driven photogeneration of H2O2 by solar irradiation is an advanced strategy for the treatment of bacteria and recalcitrant pollutants in wastewater, but suffers from low efficiencies. In this work, a solar-driven multifunctional nanocomposite consisting of Tm3+ upconverting nanoparticles, poly(vinyl alcohol), poly(acrylic acid) and hydroxylated sulfonated poly(ether ether ketone) was prepared. The components were crosslinked via a heating treatment at 170 °C, resulting in a non-leaching porous material. This nanocomposite exhibited excellent adsorption ability (89 % in 150 min) toward a 100 mg/L ciprofloxacin aqueous solution and proved to photodegrade it (50 %) upon 4 h artificial solar irradiation, exploiting photon upconversion processes. Moreover, an 80 % bactericidal effect against E. coli was registered upon sunlight irradiation. Altogether, these results suggest the feasibility of a solar-driven wastewater treatment based on upconverting nanoparticles.

No description available.

No description available.

No description available.

No description available.

Spridning av läkemedelsrester och andra prioriterade mikroföroreningar i miljön har uppmärksammats och stor oro väckts kring problematiken. Bland observationer som forskare har noterat till följd av antibiotika, hormoner och läkemedel i vattenmiljöer är bland annat bakteriell resistens, könsbyte och sterilitet hos fisk och groddjur. Persistenta föroreningar som per- och polyfluor alkalysyror (PFAS) bryts inte heller ner i naturen och mikroskräppartiklar kan anrikas i vattendrag och orsaka negativa effekter på vattenlevande organismer. Gemensamt för mikroföroreningar är att dessa förekommer oftast i små halter och kan härstamma från olika mänskliga aktiviteter. Avloppsreningsverk (ARV) är inte primärt anpassade för att avskilja mikroföroreningar utan främst för att avlägsna kväve, fosfor och organiskt material. Uppströmsarbete är inte heller tillräckligt effektivt för att avlasta reningsprocessen vilket medför att mängden mikroföroreningar ökar i vattenmiljöer och sätter ytterligare påtryckningar på ARV. Utmaningar som ARV står inför idag med nya mikroföroreningar och förekomsten av dessa i miljön har väckt frågor både nationellt och internationellt. Stockholm Vatten och Avfalls (SVOA) beslut att implementera membranbioreaktor (MBR) på Henriksdals reningsverk av porstorleken 0,04 μm är en åtgärd för att rusta upp inför framtida hydrauliska volymer men även potentiella striktare reningskrav. Fördelen med MBR-processen är att den förhindrar föroreningar som förekommer partikulärt att passera membranen och på så sätt hindras skadliga ämnen att passera reningsprocessen. I dagsläge saknas krav på ARV att rena avloppsvatten från de flesta mikroföroreningar. Det förväntas dock att kommande lagstiftning omfattar läkemedel och andra organiska föroreningar. I detta projekt undersöktes mikroföroreningar i form av läkemedelsrester, antibiotika, hormoner, PFAS och mikroskärp i en MBR-process samt förekomsten av adsorberbara och extraherbara organiska halogener (AOX, EOX) som potentiellt bildas under rengöring av membranen till följd av reningsprocessen. Resultat från detta projekt med MBR-processen visade en generell högre reduktion av prioriterade mikroföroreningar i avloppsvatten än tidigare undersökningar på konventionella ARV, med undantag för några substanser som visade på en liknande sämre reduktion. Läkemedlen diklofenak, oxazepam, citalopram med flera visade på en sämre reduktion och lika så för antibiotikumen clindamycin, claritomycin och erytromycin där reduktionen var negativ och visade på en återkommande trend. Östrogena hormoner reducerades i reningsprocessen och likaså för mikroskräp där 60 partiklar/m3 mikroplast av porstorleken större än 300 μm passerade membranen. Mikroplast av en porstorlek i intervallet mindre än 300 men större än 50 μm passerade 140 partiklar/m3 membranen. För AOX och EOX var halten i MBR-processen typiska och i nivå med tidigare undersökningar genomförda på konventionella ARV. Eftersom membranen inte kan avskilja partiklar på molekylnivå visades sig även att det passerade fortfarande mikroföroreningar som undersöktes. En slutsats från detta projekt är att endast ett få tal ämnen reducerades helt medan majoriteten av de prioriterade mikroföroreningarna reducerades delvis i avloppsvatten. För att kunna reducera dessa prioriterade mikroföroreningar i reningsprocessen ytterligare om striktare reningskrav skulle bli aktuella krävs vidare efterbehandling efter MBR-processen. / Release of pharmaceutical residues and other emerging substances in the environment has been highlighted and raised a great concern regarding the issue. Among observations that scientists have noted as a result of antibiotics, hormones and pharmaceutical residues in the aquatic environment are bacterial resistance, sex change and sterility in fish and batrachians. Persistent pollutants such as perfluorinated-alkylated substances (PFAS) are also not degraded in nature, and microscopic debris particles can be enriched in aquatic systems and cause adverse effects on aquatic organisms. The common aspect with these substances is that they usually occur in small quantities and can derive from different human activities. Wastewater treatment plants (WWTP) are not primarily designed to separate emerging substances of concern (ESOC), but primarily to remove nitrogen, phosphorus and particulate organic matter. Upstream work is also not sufficiently effective to relieve the purification process, which means that the amount of pollutants increases in aquatic environments and puts additional pressure on the WWTP. The challenges facing WWTP today with ESOC and their presence in the environment has raised issues both nationally and internationally. Stockholm Vatten och Avfall (SVOA) decision to implement a membrane bioreactor (MBR) with poresize of 0,04 μm at Henriksdal WWTP is a step to prepare for future hydraulic volumes, but also potentially stricter treatments requirements regarding ESOC. The advantage of the MBR process is that it prevents contaminants that appear to be particulate to pass the membranes and end up in the receiving waters. Today, WWTP are not required to treat wastewater in order to remove pharmaceutical residues, antibiotics, hormones, PFAS or microscopic debris particles. However, it is expected that future legislations will include pharmaceuticals and other organic pollutants. In this project, ESOC such as pharmaceutical residues, antibiotics, hormones, PFAS and microscopic debris in the MBR-process are studied as well as the presence of adsorbable and extractable organic halogens (AOX, EOX) that are possibly formed during the cleaning or maintains of the membranes. Results from this study showed a higher general reduction of the studied ESOCs in wastewater with the MBR-process than previous studies in conventional WWTP, except of some substances that showed a poor reduction. Pharmaceuticals such as diclofenac, oxazepam and citalopram showed a weak reduction as well as the antibiotics clindamycin, clarithromycin and erythromycin where they showed a higher outcome levels than the incoming to the treatment process. Estrogenic hormones were reduced in the purification process as well as microplastics where only 60 particles/m3 of pore size higher than 300 μm passed the membranes. Microplastics of the pore size smaller than 300 and larger than 50 μm were detected to 140 particle/m3 in the effluent water. For AOX and EOX, the level of MBR process showed typical values and were in line with previous studies on conventional ARV. However, since the membranes cannot treat contaminants at molecular level, it was also shown that some ESOC that were studied bypassed the treatment process. A conclusion from this project is that only a few numbers of substances were fully reduced while the majority of ESOCs were partially reduced in wastewater. In order to reduce further ESOCs and in case of stricter treatment were to be applied, additional post-treatment is also needed for the MBR process.

In mehrfaktoriellen 2 x 2 x 4 Untersuchungen im Zeitraum vom 7. - 28. Lebenstag und in Bilanzversuchen vom 15. - 20. Lebenstag mit männlichen Broilerküken (Cobb 500) wurden die Effekte der Versuchsfaktoren Zerkleinerung (Hammermühle vs. Walzenstuhl), thermische Behandlung (Konditionierung bei 70°C vs. Konditionierung/Expandierung 100°C) und Zusätze von Zink-Bacitracin bzw. Roxazym G2 (ohne Zusatz, mit Zink-Bacitracin 50 mg, mit Roxayzm G2 150 ppm und deren Zusatzkombination A+E) sowie die Interaktionen untersucht. Als Kriterien dienten die Parameter Futterverzehr, Lebendmassezunahme, Futteraufwand, Nährstoffansatz und -verwertung, ileale Verdaulichkeit von ausgewählten Aminosäuren, Proteinverwertung/Proteinqualität und Umsetzbarkeit der Energie. Die Versuchstiere erhielten ab dem 7. Lebenstag die entsprechenden Versuchsmischungen. Der Gehalt an XP und MEn aller Versuchsmischungen war einheitlich (XP 21,7% und MEn 12,3 MJ/kg Futter). Die Lysinversorgung wurde auf 90 % unter der optimalen Bedarfsdeckung in allen Futtermischungen limitiert. Die Auswirkungen der Versuchsfaktoren lassen sich wie folgt zusammenfassen: - Zerkleinerung : Die Zerkleinerungstechnologie mit dem Walzenstuhl übte einen signifikanten Einfluss auf den Futterverzehr (-3,5 %) und Futteraufwand (-2,8 %) gegenüber der Zerkleinerung mit der Hammermühle aus. Die Nährstoffverwertung (XP und Energie) zeigten durch Walzenstuhl-Zerkleinerung tendenzielle Verbesserungen. Die ileale Lysinverdaulichkeit blieb unverändert, die ileale Verdaulichkeit von Threonin und Met+Cys wurde signifikant erhöht. Die Walzenstuhl-Zerkleinerung führte zu einer besseren Futterstruktur und zu einer höheren Nährstoffdichte in den Pellets. Das wird deutlich durch die höhere N-Aufnahme bzw. N-Bilanz sowie durch gesteigerte N-Verwertungsparameter und einen erhöhten Gehalt an N-korrigierter umsetzbarer Energie (MEn). - Thermische Behandlung : Durch erhöhte Hitzeapplikation mit dem Expander konnten in der vorliegenden Arbeit hinsichtlich der Leistungsparameter, Nährstoffansatz und -verwertung keine Unterschiede gegenüber der Konditionierung festgestellt werden. Die Expandierung führte zu einer signifikant erhöhten ilealen Lysinverdaulichkeit, die durch die gemessene Lysinwirksamkeit im Bilanzversuch jedoch nicht widergespiegelt wurde. Auch signifikant niedrigere N-Bilanz und physiologische Proteinnutzwerte (PNu) sowie die tendenzielle Verringerung der N-Verdaulichkeit und des Gehaltes an umsetzbarer Energie deuten auf eine negative Wirkung der intensiveren thermischen Behandlung durch Expandieren hin. Hierzu sind weitere klärende Untersuchungen notwendig. - Futterzusätze: Durch die alleinige Supplementierung mit dem Antibiotikum Zink-Bacitracin oder NSP-spaltenden Enzym Roxazym G2 bzw. deren Kombination reagierten Mastleistung und Futterverwertung signifikant positiv. Während der Effekt der Enzymzulagen bei Nährstoffverwertung und ilealer Verdaulichkeit ausgewählter Aminosäure signifikant höher gegenüber der unsupplementierten Gruppe war, blieb ein Effekt von Zink-Bacitracin hinsichtlich dieser Parameter aus. Der Effekt der Zusatzkombination war bei Mastleistung, Nährstoffansatz und -verwertung und bei der ilealen Verdaulichkeit der ausgewählten Aminosäuren gegenüber der Kontrolle oder dem alleinigen Zusatz signifikant höher. Das deutet auf einen synergistischen Effekt der gleichzeitigen Applikation der beiden Additive hin. Die N-Verwertung einschließlich des Gehalts an N-korrigierter scheinbar umsetzbarer Energie lag nach alleiniger Applikation von Zink-Bacitracin unerwartet signifikant niedriger gegenüber den anderen Zusätzen bzw. tendenziell gegenüber der Kontrolle. Die Gehalte an scheinbar umsetzbarer Energie (AMEn) waren deutlich durch den Enzymzusatz allein oder in Kombination mit Zink-Bacitracin erhöht. -Interaktionen: Die Abhängigkeit der Versuchsfaktoren voneinander im Mastversuch war nicht stark ausgeprägt. Die Zerkleinerung in Verbindung mit anschließender thermischer Behandlung führte zur Beeinflussung der Futterverzehrsdaten. Danach verbesserten die Verfahrenskombinationen Hammermühle x Konditionierung oder Walzenstuhl x Expandierung bedingt durch einen erhöhten Futterverzehr die Lebendmassezunahme und den Nährstoffansatz signifikant. Hinsichtlich der ilealen Aminosäurenverdaulichkeit zeigten die Futterzusätze eine Abhängigkeit von der Behandlung bzw. Zerkleinerung und Behandlung. Die Enzymzulage allein oder in Kombination mit Zink-Bacitracin zeigte stärkere Effektivität in Verbindung mit der thermischen Behandlung durch Expandieren.

This work is based on the occurrence of drug residues in the environment. This study is focused on the development and optimization methods for determination of selected drugs in the surface water, aquatic sediment and sewage sludge from waste water treatment plant. From the group of drugs were chosen antibiotics. Antibiotics presented in the environment can cause adverse effects including toxic effects, immunity disorders and indirect bioalteration effects. Sulfonamide antibiotics, which are used in the treatment of urinary and respiratory tract infections as well as in the treatment of other infectious diseases, were chosen as a target compounds. Three optimized analytical methods for determination of sulfonamide antibiotics were developed. For the optimization of extraction were tested: solid phase extraction, pressurized solvent extraction, microwave extraction and ultrasonic extraction. For the final analysis was used liquid chromatography with two detectors - diode array detector and mass spectrometer. These optimized methods were applied for the analysis of real samples. The surface water and sediment samples were collected from two Moravian rivers (the Svratka river and the Svitava river). Samples of sewage sludge were collected from waste water treatment plant Brno-Modřice. Fish samples from the Svratka river were also collected. It was observed that all the selected sulfonamide antibiotics are present in real sediment samples (ug.kg-1). Simultaneously presence of some target analytes in real surface water (ug.l-1) and in sewage sludge (ug.kg-1) samples has been confirmed. In samples of surface water from the Svitava river and in fish samples sulfonamide antibiotics were not detected or their concentrations were below the limit of detection.

Över - eller felanvänd antibiotika leder till ökad risk för antimikrobiell resistens. När en bakterie har blivit resistent så har det skapats en motståndskraft, vilket gör antibiotikan verkningslös. Antibiotika är ett livsnödvändigt läkemedel, då det används rutinmässigt vid kirurgiska ingrepp och för att bekämpa bakteriella infektioner. Det finns inget alternativt läkemedel, vilket innebär att om antibiotika blir verkningslös är de globala konsekvenserna katastrofala. Den negativa utvecklingen har resulterat i att EU - kommissionen klassificerar antimikrobiell resistens (AMR) som ett av de tre största hälsohoten i världen. Internationella organisationer har presenterat krav och rekommendationer för hur länder ska hantera antibiotika och dess resistens, vilket har implementerats olika väl. Sverige har en av de lägsta frekvenserna av resistenta bakterier inom EU, medan Italien har en av de högsta. Hypotesen är att de nämnda ländernas resistensgrad har ett samband med hur väl man implementerat strukturer, regleringar och strategier på antibiotikamarknaden. Hypotesen undersöks genom en marknadsanalys baserat på en anpassad SCP - modell där Sveriges och Italiens respektive utfall värderas.  I utfallen framgår det att Sveriges antibiotikamarknad är mer kontrollerad än den italienska. En mer styrd marknad skapar möjligheten att kontrollera antibiotikakonsumtionen, vilket i sin tur bestämmer resistensgraden. Å andra sidan innebär en mer kontrollerad marknad att läkemedelsföretagens vinstgaranti försvinner, dessa kan tvingas lämna marknaden vilket leder till brist på antibiotika. En mindre styrd marknad gynnar däremot läkemedelsföretagen då det finns en vinstgaranti och en större konsumtion. Nackdelen är att resistensgraden ökar. I marknadsanalysen presenterades även att länderna skiljer sig i ansvarsfördelning, då hälso - och sjukvård är mer decentraliserad i Italien jämfört med Sverige. Strukturer, regleringar och strategier för att hantera AMR implementerades nationellt i Sverige, medan det i Italien är upp till varje region att agera. Italiens ansvarsfördelning resulterar i att resistensgraden skiljer mellan det södra och norra regionerna, då regionernas styren skiljer i kvalitet.  Slutligen lämnas förslag på förändringar för respektive land. Sverige behöver erbjuda en vinstgaranti för läkemedelsföretagen för att kunna säkerställa tillgången till antibiotika. Det råder brist idag, vilket medför att marknaden behöver bli mer attraktiv för företagen. Italien behöver förändra ansvarsfördelningen och införa nationella strukturer, regleringar och strategier. Det kommer öka möjligheten för mer påkostade åtgärder som gäller för alla regioner, vilket hanterar AMR mer effektivt. / An excessive or incorrect use of antibiotics can result in an increased prevalence of antimicrobial resistance. When a bacterium has become resistant, resilience against antibiotics is created, which makes the drug ineffective. Antibiotics are vital drugs, as they are routinely used in surgical procedures and combat bacterial infections. Often, there is no alternative medicine, which means that when an antibiotic becomes ineffective, the consequences are catastrophic for the global population. The global increase in resistance has forced the European Commission to classify antimicrobial resistance (AMR) as the world's third largest public health threat. International organizations have presented requirements and recommendations for how countries should handle antibiotics and their resistance. However, it has been the nation’s responsibility to implement these changes. Sweden has one of the lowest prevalence of antibiotic resistant bacteria in the EU, while Italy has one of the highest. The essay hypothesizes that the mentioned countries' degree of resistance can be explained by how well structures, regulations, and strategies are implemented. The hypothesis is evaluated through a market analysis where a reconstructed SCP - model is applied where Sweden’s and Italy’s respective performance is presented. The essay found that the Swedish antibiotic market is more regulated than the Italian. A more regulated market creates the opportunity to control antibiotic consumption, which further controls the degree of resistance. On the other hand, an over - regulated market means that there is no guarantee of profit for the pharmaceutical companies which often forces the companies to leave the market. A less regulated market benefits pharmaceutical companies as there is a guarantee of profit and larger consumption. The disadvantage is that the degree of resistance increases. In the market analysis, it is also presented that the countries differ in the distribution of responsibilities, as healthcare is more decentralized in Italy compared to Sweden. The structures, regulations, and strategies to manage AMR were implemented nationally in Sweden, while in Italy it is up to each region to act. Italy's division of responsibility results in that the degree of resistance differs between the southern and northern regions, as the regions' governments differ in quality. Finally, the essay presents proposals for changes for each country. Sweden should offer a profit guarantee for pharmaceutical companies, as they need access to a broad selection of antibiotics. The existing shortage should be dealt with, which is why the market needs to be more attractive for companies. Italy needs to change the distribution of responsibilities and introduce national structures, regulations, and strategies. This will increase the possibility of more costly measures that apply to all regions, which will manage AMR more effectively.

Despite significant progress in the development of anti-cancer drugs, there is still a need for novel therapeutic strategies that would improve the outcome of cancer patients. Using proteomic technologies and cell lines with different phenotype of p53 tumour suppressor, we monitored cancer cell response to anti-cancer treatment with focus on the development of drug resistance. The different levels of metabolic proteins were identified in our study which may help to explain different anti-cancer activity of drugs with only a subtle difference in structure. More importantly, proteins associated with the development of drug resistance were identified and such expression changes have become a focus of interest. Our findings demonstrate a higher protein level of serine hydroxymethyltransferase, serpin B5 and calretinin in cancer cells resistant to Aurora kinase inhibitors. Such proteins promote the tumour growth with no apparent impact of p53 phenotype whilst voltage-dependent anion-selective channel protein 2 contributes to the development of resistance only in cells with functional p53 which is accompanied by the decreased level of elongation factor 2. On the other hand, cancer cells with loss of p53 appear to amplify alternative mechanisms such as protection against oxidative stress. The results...