新しい Nanofilter は異なった化学特性との同じサイズの分子を分けます

Published on January 13, 2011 at 1:09 AM

分子を分けることは多数の重要な部分薬剤の生産およびある生物医学的なテストを含む製造業およびテストプロセス、です。

そのような分離を遂行する 1 つの方法は nanofilters - そのサイズまで分子が渡る正確に制御された小さい直径の穴が付いている材料 -- の使用によってより大きい妨げている間、行います。 しかし MIT で研究者が案出した新しいシステムは重要で新しい機能を追加できます: 選択式に異なった化学特性がある同じサイズの分子をフィルタ・アウトする方法。

カレン Gleason は選択式に異なった化学特性がある同じサイズの分子を除去できるフィルターを保持します。

化学工学のカレン Gleason、 MIT 教授および研究および Ayse Asatekin 博士研究員のための工学の副学部長はジャーナル Nano 文字で今月出版されたペーパーでプロセスを記述しました。

これは分子を分ける 「根本的に違いがある方法」ですと、 Gleason は言います。 「人々通常考えまが、定義の要因ですとしてサイズについて」、はフィルターの気孔を十分に小さくさせることによってそれらを通る気孔の壁と分子間に重要な化学相互作用があるように他の特性に従って区別することは可能に彼女説明しますなります。 この場合、選択は分子のに」水のための親和性基づいていました。 気孔の壁が疎水性 (撃退する水) だったので、他の疎水性分子は気孔により容易により少なく疎水性分子他があったより引かれ、それらを通して推進されました。

生きている有機体では、細胞壁は細胞膜の気孔を定期的に他を妨げている間ある特定の特定の種類の分子を可能にするこの種類の化学分離を - 例えば、栄養素、酵素か信号を送る分子 - 自由に通ります、行います。 しかしこれは最初にあります、 Asatekin はそのような化学分離が総合的な膜で示されたこと、言います。

類似していたりけれどもあります多くの生物的分子に非常に異なった機能か特性、従って機能がそれらを分ける効率的にことができます重要である。 この最初の証拠の概念のデモンストレーションでは、選ばれた分子は検出の同じようなサイズそして容易さのために選択された 2 つの染料でした。 別のポリマーの蒸気沈殿させた層と扱われたポリカーボネートの膜 (タイプのプラスチック) を使用して研究者は他よりを通る 1 つのタイプの 200 倍以上もっとと 2 つの染料を、非常に効果的に分けられました。 彼らが水のための相違の親和性に基づいて分子の間の区別のための機能しか追加しませんが使用したコーティングプロセスは材料で管そっくりの気孔の内部に塗ることによってまた小さい均一サイズの非常に小さい気孔を - 従来の方法によって作り出すことができるより大いに作成する方法を提供します。

小さい、均一気孔の小さいより 10 ナノメーター (メートルの billionths) を作り出すチームの機能自体がある nanoseparation の技術の大きな問題を解決する重要な業積であると、 Joerg Lahann はこの作業にかかわらなかったミシガン州立大学の化学工学の助教授、言います。

システムがどのように働くかテストするためには、チームは気孔 -、均一に大きさで分類された管だった一部狭いネックを一時はそして広げた他の 2 つの種類を作ることを試みました。 均一シリンダーははるかに有効、キーファクタがこの場合幅約 4,000 倍のの全体の長さ上の気孔の壁が付いている分子の相互作用であることを示しますで。

Asatekin が言う薬剤の製造業では、多くのプロセスは反応体および作り出される化学薬品が両方分子サイズで非常に類似している、従って 2 を分けられます効率的に小型バッチ生産の代りに処理する大きスループットの許可の重要な前進であることができます化学反応を含みます現在されるようにと。

薬剤の製造業の可能なアプリケーションに加えて、そのような膜は生物学的に重要な分子の検出のために重要であることができます。 例えば、兵士のナノテクノロジーのための協会を通してこの研究に資金を供給した米国の軍隊はすぐにボディは毒素 -- に毒素がだったもの知っていないでことをさらされたことを明らかにする方法のことができる炎症性応答が誘発されるとき化学マーカーを識別できる探知器の可能な使用に興味がありますボディ作り出します。

次のステップとして、 Asatekin および Gleason は、生物学的過程への実質の検索能力である実際のアプリケーションのための興味である材料のために働くことを示すために生体物質を分けるように技術を試みることを計画します。

マチアス Ulbricht のドイツのデュースブルクエッセンの大学の技術的な化学の椅子教授は、これを彼が実用化のための把握大きい約束を言う新しい技術の 「強力な実験デモンストレーション」と呼出します。

「従来の膜のそれら」とよりこの調査異なった選択率の ` によって合わせる」は nanoporous 膜のための新しい道を偽りなく開きます彼は言います。 「もっといろいろな構造が付いている膜の準備の方の実験作業および他の分離の実験はされるべきです。 ただし、私は有望な見通しがそのような追跡研究で」。事実上示すことができること楽観的です

ソース: http://web.mit.edu/

Last Update: 11. January 2012 12:18

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