Мембрани із графену в 10 раз пришвидшать діаліз

Мембрани із графену в 10 раз пришвидшать діаліз
Команда інженерів MIT потенційно зробила революцію в процесі діалізу, створивши нову мембрану з графену (Credit: PicsFive / Depositphotos).

Графен в десятеро міцніший сталі, легкий, надпровідний, його використовуються для створення революції у всьому – від лампочок до інтернету. І недавно в журналі Advanced Materials опублікували дослідження вчених з MIT, які створили нову мембрану з графену, здатну в 10 разів швидше фільтрувати молекули нанометрового розміру з розчинів (ніж існуючі системи діалізу).

Сьогодні діаліз використовується не тільки в медицині для видалення відходів з крові пацієнтів, чиї нирки неправильно функціонують, але й вченими для виділення певних молекул і видалення небажаних залишків з хімічних розчинів. Використовувані наразі в цих процедурах мембрани дуже товсті, тому процес дуже повільний. Товщина нової графенової мембрани – менше одного нанометра.

«Оскільки графен настільки тонкий, дифузія через нього буде надзвичайно швидкою. Молекула не повинна тратити багато часу, щоб пройти через всі ці звивисті пори в товстій мембрані, перш ніж вийти з іншого боку».

– каже Піран Кідамбі з Департаменту машинобудування Массачусетського технологічного інституту.

Мембрани із графену в десятеро раз пришвидшать діаліз
Чотири етапи, пов’язані з створенням графенової мембрани для діалізу (Credit: Courtesy of the researchers (edited by MIT News)).

Команда MIT розробила процес створення ультратонкого шару графену, який по суті функціонує як молекулярно-виборче сито. Потім група створила різні мембрани порами різних розмірів. Ця дуже специфічна здатність адаптувати розмір пір дозволила дослідникам перевірити здатність різних мембран фільтрувати певні молекули.

Одна графенова мембрана, сконструйована з дуже маленькими порами, пропускає молекули хлориду калію, які мають ширину всього 0,66 нанометра. Було виявлено, що мембрана ефективно пропускає ці молекули, але блокує більші, такі як L-триптофан, який всього лиш на 0,2 нанометра ширший.

Дослідники відзначають, що, хоча ця нова діалізних мембрана має особливе застосування в прискоренні процесів поділу лабораторних масштабів, вона також має потенціал для поліпшення систем гемодіалізу. При нинішньому лікуванні гемодіалізу, який триває до чотирьох годин для одного пацієнта, будь-яке пришвидшення дуже бажане.

Першоджерело

Написати коментар

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *