Новое Nanofilter Отделяет Молекулы Одинакового Размера с Различными Химическими Свойствами

Published on January 13, 2011 at 1:09 AM

Отделять молекулы важная часть много процессы изготавливания и испытания, включая фармацевтическую продукцию и некоторые биомедицинские испытания.

Один путь уносить такое разъединение путем использование nanofilters - материалов с отверстиями точно контролируемого малюсенького диаметра, для того чтобы позволить молекулам до того размера пройти до конца пока преграждающ любые которые большле. Но новая система изобретенная исследователями на MIT смогла добавить важную новую возможность: путь выборочно фильтровать вне молекулы одинакового размера которые имеют различные химические свойства.

Карен Gleason держит фильтр который может выборочно извлечь молекулы одинакового размера которые имеют различные химические свойства.

Карен Gleason, профессор MIT химического машиностроения и декан сподвижницы инженерства для исследования, и postdoctoral собрата Ayse Asatekin описало процесс в бумаге опубликованной этот месяц в Письмах журнала Nano.

Это «путь принципиально иной» отделять молекулы, Gleason говорит. «Люди обычно думают размера как был определяя фактором,» но путем делать поры в фильтре малым достаточно так, что будет значительно химическое взаимодействие между стенами поры и молекулами пропуская через их, будет возможно различить согласно другим характеристикам, она объясняет. В этот случай, выбор был основан на сродство молекулах' для воды. Потому Что стены пор были гидродобны (вода отталкивая), другие гидродобные молекулы более легко были нарисованы к порам и были ы через их чем было другое, более менее гидродобные молекулы.

В живущих организмах, клеточные оболочки по заведенному порядку выполняют этот вид химического разъединения, препятствуя некоторым специфическим видам молекул - например, питательные вещества, энзимы или молекулы сигнализировать - проходят свободно через поры в мембране клетки, пока преграждающ все другие. Да ведь это the first time, Asatekin говорит, что такое химическое разъединение было продемонстрировано в синтетической мембране.

Много биологических молекул которые подобны в размере но имеют очень различные функции или свойства, поэтому способность отделить их эффективно смогли быть важны. В этой начальной демонстрации доказательств--принципиальной схемы, выбранные молекулы были 2 краски, выбранной из-за их подобных размера и легкости обнаружения. Используя мембрану поликарбоната (тип пластмассы) обработанную с пар-депозированным слоем другого полимера, исследователя могли отделить 2 краски очень эффектно, с больше чем 200 времен больше одного типа пропуская через чем другое. Процесс покрытия они использовали не только добавляет возможность для различать между молекулами основанными на их отличая сродствах для воды, но путем покрывать внутренности пробк-как пор в материале он также обеспечивает путь создавать весьма малые поры равномерного размера - гораздо малее чем смогите быть произведено обычными методами.

Joerg Lahann, адъюнкт-профессор химического машиностроения на Мичиганском Университете который не включился в эту работу, говорит что способность сама команды произвести нанометров малюсеньких, равномерных пор более малые чем 10 (billionths метра) поперек значительно выполнение которое разрешает главную проблему в существуя технологии nanoseparation.

Для того чтобы испытать как система работает, команда попробовала сделать 2 различных вида пор - некоторых которые были равномерно определенными размер пробками, других которые имели узкий bottleneck на один этап и после этого расширенный вне. Равномерные цилиндры были очень более эффективны, демонстрирующ что ключевой фактор взаимодействие молекул с стеной поры над своей всей длиной, которая в этот случай была около 4.000 времен ширина.

В фармацевтическом изготавливании, много процессов включают химические реакции в которых и реактанты и будучи произведенными химикат очень подобны в молекулярном размере, поэтому мочь отделить 2 эффективно смогл быть значительно выдвижением в позволять больш-объём обрабатывая вместо продукции мал-серии как это делается в настоящее время, Asatekin говорит.

В дополнение к возможным применениям в изготавливании снадобья, такие мембраны смогли иметь значение для обнаружение биологически значительно молекул. Например, воиска США, которые фондировали это исследование через Институт для Нанотехнологии Воина, заинтересованы в их возможной пользе в детекторах которые смогли определить химическую отметку тело производят когда воспалительная реакция будет вызвана, которая смогла быть путем быстро показывать что тело подверглось действию к токсину даже без знать чего токсин был.

Как следующий шаг, Asatekin и Gleason планируют попробовать метод для того чтобы отделить биомолекулы которые реальной релевантности к биологическим процессам, для того чтобы продемонстрировать что она работает для материалов которые представили бы интерес для фактических применений.

Профессор Mathias Ulbricht, стул технической химии на Университете Дуйсбург-Эссена в Германии, вызывает это «мощной экспириментально демонстрацией» нового метода которому он говорит посыл владениями большой для практических применений.

«Это изучение раскрывает новый бульвар для поистине мембран портняжничанных `' nanoporous с различными селективностями чем та из традиционных мембран,» он говорит. «Больше экспериментальной деятельности к подготовке мембран с varied структурой и других эксперименты по разъединения быть сделанным. Однако, Я оптимистическ что перспективнейшие перспективности можно продемонстрировать практически в таких изучениях следования.»

Источник: http://web.mit.edu/

Last Update: 11. January 2012 13:55

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit