Cверхтонкая кремниевая мембрана толщиной всего в 50 атомов может применяться для разделения белковых фракций крови, ускорения ионного обмена в топливных элементах, глубокой очистки воздуха и воды.

Лишь несколько минут понадобилось для эффективного разделения различных клеток крови на новой мембране

Д-р Кристофер Стример (Christopher Striemer) и его коллеги из Рочестерского университета, исследуя процесс кристаллизации кремния, обнаружили, что при определенных условиях его частицы образуют кристаллы, пронизанные порами. Этот механизм был применен для создания сверхтонкой мембраны, толщиной всего 15 нм, однако способной выдерживать высокое давление — до 1кг/см2. При тестировании новой мембраны исследователи пропускали через нее раствор, состоящий из двух белков крови — альбумина и иммуноглобулина IgG. Уже через несколько минут весь альбумин просочился через мембрану, а более крупные молекулы IgG оказались задержаны.

Мембрана может разделять частицы не только по их размеру, но и по заряду, что позволяет использовать ее для разделения ионов в топливных элементах. Поскольку толщина сверхтонкой мембраны сопоставима с толщиной клеточной мембраны, она может применяться для отделения стволовых клеток от вспомогательных, образующих подложку для культивирования. При этом химические процессы между разными клетками будут протекать так же, как и при непосредственном контакте. Другим практическим применением новой технологии может быть диализ крови.

В настоящее время ученые исследуют, как влияют условия нагрева кремния на величину образующихся пор, а также тестируют мембрану на износостойкость и устойчивость к закупорке.

«Коммерческая биотехнология»