新的 Nanofilter 分隔相同大小分子用不同的化工属性的

Published on January 13, 2011 at 1:09 AM

分隔分子是许多的重要部分制造和测试进程,包括配药生产和一些生物医学的测试。

执行这样分隔一种方式是通过使用 nanofilters - 与一条精密地受控微小的直径的漏洞的材料,允许分子至该范围通过通过,当阻拦更大的任何时。 但是研究员构想的一个新的系统在 MIT 能添加一个重要新的功能: 方式选择性地过滤有不同的化工属性相同大小的分子。

卡伦 Gleason 拿着可能选择性地去除相同大小分子有不同的化工属性的补白。

卡伦 Gleason、化学工程 MIT 教授和工程副教务长研究和博士后的 Ayse Asatekin在日记帐纳诺信函本月发表的论文描述了进程。

这是 “一个功能上不同的方式”分隔分子, Gleason 说。 “人们通常认为范围作为是这个定义的系数”,但是通过使在补白的毛孔足够小,以便有穿过他们的毛孔墙壁和分子之间的重大的化工交往,根据其他特性歧视,她解释变得可能。 在这种情况下,这个选择在水的分子基础上’亲合力。 由于毛孔的墙壁疏水 (排斥的水),其他疏水分子比其他更加容易地被画了对毛孔并且通过他们被推进了,较不疏水分子。

在生物,细胞壁定期地执行这种化工分隔,让某些特定种类分子 - 例如,营养素,酵素或发信号分子 - 自由地穿过在细胞膜的毛孔,当阻拦其他时。 但是这第一次是, Asatekin 说,这样化工分隔在一个综合膜被展示了。

在大小上是类似的 的许多生物分子有非常不同的功能或属性,因此这个能力分隔他们可能高效地是重要的。 在此最初的证明概念演示,所选的分子是二种染料,被选择由于检测他们相似的范围和方便。 使用聚碳酸酯纤维膜 (塑料的类型) 对待与另一个聚合物一块蒸气存款层,研究员比其他能非常有效分隔二种染料,与超过 200 倍穿过的更的一个类型。 他们使用的涂层进程不仅添加歧视的功能在他们水的不同于的亲合力基础上的分子之间,但是通过涂上管状的毛孔的于在材料它小于能用常规方法也提供创建非常统一的范围小的毛孔方式 - 生产。

约尔格 Lahann, 在此工作未介入的密执安大学的化学工程副教授,说小组的能力导致微小,统一毛孔小于 10 毫微米 (仪表的 billionths) 是本身在现有的 nanoseparation 技术解决一个重大问题的重大的成就。

要测试这个系统如何运作,这个小组设法做二不同种类毛孔 - 是统一大小的管的一些,一个缩小的瓶颈然后加宽了的其他。 统一磁道是更加有效的,显示出,这个关键系数是分子的交往与毛孔的墙壁的在其整个长度的,在这种情况下是大约 4,000 倍这个宽度。

在配药制造中,许多进程介入反应剂和被生产的这种化学制品是非常类似的在分子范围的化学反应,因此能分隔二可能高效地是在允许处理而不是小型批生产的大处理量的重大的预付款当前执行, Asatekin 说。

除可能的应用之外在药物制造中,这样膜能是重要对生物重大的分子的检测。 例如,美国军人,通过战士纳米技术学院资助此研究,是对他们在可能识别一个化工标记的探测器的可能的使用感兴趣这个机体生产,当一种激动的回应被触发时,可能是方式快速表示这个机体显示了在毒素甚而,无需知道什么毒素是。

作为下一个步骤, Asatekin 和 Gleason 计划设法这个技术分隔是与生物学过程的实际相关性的原生质,显示出,它为是实际应用的利益的材料运作。

Mathias Ulbricht,技术化学椅子教授在杜伊斯堡埃森大学的在德国,称此 “强大的实验演示他说实际应用的暂挂巨大承诺的”一个新的技术。

“此研究比那些传统膜正确地开张 ` 被剪裁的’ nanoporous 膜的一条新的大道用不同的选择性”,他说。 “往膜的准备的实验工作有各种各样的结构的和其他分隔实验将执行。 然而,我是乐观的有为的潜在客户在这样追踪研究中可以实际上被展示”。

来源: http://web.mit.edu/

Last Update: 11. January 2012 12:08

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