Исследователи из Университета Вандербильта разработали инновационную технологию атомарно-тонких нанопористых мембран (NATMs), которая может существенно улучшить процесс диализа. Ключевое достижение было представлено в престижном журнале Nano Letters под руководством доцента химического и биомолекулярного инжиниринга Пирана Кидамби.
Научная группа во главе с научным сотрудником Пейфу Ченгом создала уникальную графеновую мембрану с механизмом самогерметизации. Этот механизм работает за счет взаимодействия белков с молекулами на противоположных сторонах мембраны, что приводит к запечатыванию крупных пор при сохранении проницаемости мелких.
Революционность подхода заключается в том, что исследователи превратили традиционный недостаток – утечку белка – в преимущество. Разработанный метод селективного запечатывания дефектов с помощью белков (PDS) позволяет точно контролировать размер пор, что критически важно для эффективной фильтрации.
Испытания показали впечатляющие результаты: графеновые мембраны сантиметрового масштаба сохраняли стабильность до 35 дней, значительно превосходя характеристики коммерческих диализных мембран. Это достижение особенно важно для решения двух ключевых проблем: обеспечения прохождения малых молекул при одновременном удержании белков.
Впервые в истории науки белки были использованы как инструменты наноинженерии для создания мембран с контролируемой селективностью. Этот прорыв открывает перспективы использования других биомолекул, таких как ДНК и РНК, в производстве мембран нового поколения.
Технология NATMs решает фундаментальную проблему контроля размера пор, которая долгое время оставалась камнем преткновения в разработке эффективных фильтрующих мембран. Новый метод позволяет управлять неоднородностью размеров пор, обеспечивая точную селективную фильтрацию.
Данное изобретение представляет собой значительный шаг вперед в технологии диализных мембран, предлагая улучшенную эффективность фильтрации и удержания белков по сравнению с существующими решениями.
Изображение носит иллюстративный характер
Научная группа во главе с научным сотрудником Пейфу Ченгом создала уникальную графеновую мембрану с механизмом самогерметизации. Этот механизм работает за счет взаимодействия белков с молекулами на противоположных сторонах мембраны, что приводит к запечатыванию крупных пор при сохранении проницаемости мелких.
Революционность подхода заключается в том, что исследователи превратили традиционный недостаток – утечку белка – в преимущество. Разработанный метод селективного запечатывания дефектов с помощью белков (PDS) позволяет точно контролировать размер пор, что критически важно для эффективной фильтрации.
Испытания показали впечатляющие результаты: графеновые мембраны сантиметрового масштаба сохраняли стабильность до 35 дней, значительно превосходя характеристики коммерческих диализных мембран. Это достижение особенно важно для решения двух ключевых проблем: обеспечения прохождения малых молекул при одновременном удержании белков.
Впервые в истории науки белки были использованы как инструменты наноинженерии для создания мембран с контролируемой селективностью. Этот прорыв открывает перспективы использования других биомолекул, таких как ДНК и РНК, в производстве мембран нового поколения.
Технология NATMs решает фундаментальную проблему контроля размера пор, которая долгое время оставалась камнем преткновения в разработке эффективных фильтрующих мембран. Новый метод позволяет управлять неоднородностью размеров пор, обеспечивая точную селективную фильтрацию.
Данное изобретение представляет собой значительный шаг вперед в технологии диализных мембран, предлагая улучшенную эффективность фильтрации и удержания белков по сравнению с существующими решениями.
