Прорыв в молекулярной сепарации открывает путь к экономичному производству лекарств

В США процессы молекулярной сепарации ежегодно потребляют 15% национальной энергии, выбрасывают 100 миллионов тонн углекислого газа и обходятся в 4 миллиарда долларов. Исследователи из Университета Кейс Вестерн Резерв совершили важное открытие, способное значительно оптимизировать этот процесс.
Прорыв в молекулярной сепарации открывает путь к экономичному производству лекарств
Изображение носит иллюстративный характер

Команда ученых под руководством Лидии Кисли, доцента физики и химии имени Эмброуза Свейси, обнаружила серьезные недостатки в работе современных пористых материалов для молекулярной сепарации. Исследование показало, что избыточный полимер блокирует поры материалов, из-за чего растворы диффундируют только по внешним краям, оставляя центральные области неиспользованными.

Для визуализации молекулярной динамики на наноуровне исследователи применили однофотонную флуоресцентную микроскопию. Используя синий лазер, они заставили молекулы флуоресцировать красным цветом, что позволило детально изучить процесс сепарации.

Тестирование материалов выявило существенное расхождение между заявленными характеристиками и реальной эффективностью. Хотя образцы соответствовали промышленным спецификациям, в реальных условиях разделения избыточная целлюлоза блокировала поры. Удаление лишнего материала с помощью растворителя значительно улучшило потенциал разделения.

В исследовании участвовали профессор Бурджу Гуркан, доцент Кристин Дюваль, постдокторант Мухаммад Зишан, аспирант Рикардо Монге Нерия и доцент Оберлинского колледжа Рэйчел Сейлор. Работа проводилась на базе Инженерной школы Кейса и Центра анализа поверхности материалов Свагелок.

Открытие имеет особое значение для фармацевтической промышленности, где 50% затрат на разработку новых лекарств приходится на молекулярную сепарацию. Каждое вещество требует от 10 до 20 процессов разделения, поэтому оптимизация этого этапа может существенно ускорить и удешевить создание новых препаратов.

Новый метод позволяет отказаться от метода проб и ошибок, делая процесс молекулярной сепарации более эффективным и предсказуемым. Это открывает перспективы значительного сокращения временных и финансовых затрат в фармацевтической и химической промышленности.


Новое на сайте

19817В Луксоре нашли стелу с римским императором в образе фараона 19816Экипаж Artemis II о моменте, когда земля исчезла за луной 19815Почему луна выглядит по-разному в разных точках земли? 19814Adobe экстренно закрыла опасную дыру в Acrobat Reader, которую хакеры использовали с... 19813Метеорный поток, рождённый из умирающего астероида 19812Когда робот пишет за тебя прощальную смс 19811Что общего у лунной миссии, толстого попугая, загадочной плащаницы и лекарства от диабета? 19810Какие снимки Artemis II уже стали иконами лунной программы? 19809Кто на самом деле хочет сладкого — вы или ваши бактерии? 19808Как рекламные данные 500 миллионов телефонов оказались в руках спецслужб? 19807Экипаж Artemis II вернулся на землю после десяти дней в космосе 19806Зелёная и коричневая луна: почему геологи Artemis II уже не могут усидеть на месте 19805Эксперты уверены в теплозащитном щите Artemis II, несмотря на проблемы предшественника 19804Выжить внутри торнадо: каково это — когда тебя засасывает в воронку 19803Аляскинские косатки-охотники на млекопитающих замечены у берегов Сиэтла
Ссылка