از آنجا که غشاهای پلاستیکی دارای حفره‌های بزرگی هستند، نمی‌توان از آنها در استریل کردن استفاده کرد؛ لذا محققان آلمانی برای حل این مشکل اقدام به ساخت نوعی غشای سرامیکی با قطر ۱۵ تا ۴۵۰ نانومتر کرده‌اند که میتواند ویروس‌ها و اجرام ناخواسته را فیلتر کند.
ساخت غشا با حفره‌های نانومتری برای استریل کردن
| از آنجا که غشاهای پلاستیکی دارای حفره‌های بزرگی هستند، نمی‌توان از آنها در استریل کردن استفاده کرد؛ لذا محققان آلمانی برای حل این مشکل اقدام به ساخت نوعی غشای سرامیکی با قطر ۱۵ تا ۴۵۰ نانومتر کرده‌اند که میتواند ویروس‌ها و اجرام ناخواسته را فیلتر کند.
غشاهای پلاستیکی به‌دلیل سرعت کم عبور مواد و حفره‌های غیر قابل اعتمادشان برای استفاده در فیلتراسیون استریلی اصلاً مناسب نیستند، در عوض غشاهای اکسید آلومینیوم با حفره‌های نانومقیاس، گزینه‌ی مناسبی برای این امر به‌شمار می‌رود. اندازه‌ی حفره‌های این غشاها میتواند به حدی باشد که جلوی عبور ویروس‌ها را نیز بگیرد؛ البته باکتری‌های خوب می‌توانند از این حفره‌ها عبور کنند و باکتری‌های بد پشت این آنها باقی می‌مانند. اساس غشاهای استریلی به این شکل است که غشا، ذرات و موجودات زنده‌ی ناخواسته را از نمونه‌ی ما جدا می‌کند و در واقع هیچ جرمی بزرگ‌تر از حفره‌ی غشا از آن عبور نمی‌کند. قطر حفرات این غشاها چند ده‌هزارم میلی‌متر است. غشاهای پلاستیکی رایج محدودیت‌هایی دارند که از آن دست می‌توان به یکنواخت نبودن توزیع حفره در این آنها، و بعضاً بزرگی آنها اشاره نمود که این مورد اخیر امکان عبور از آن را فراهم ساخته‌است، همچنین با توجه به اینکه بیشتر ویروس‌ها از این حفره‌ها کوچک‌ترند، امکان عبور ویروس‌ها از آنها وجود.
|
 |
| یک رگ ثابت شده روی تراشه برای مطالعه |
| محققان مؤسسه‌ی فرانهوفر در آلمان، موفق به ساخت نسل جدیدی از غشاهای فیلتراسیون شده‌اند؛ آنها نوعی غشاهای سرامیکی را تولید کرده‌اند که دارای ساختاری با حفره‌های یکنواخت است. این غشاها در مقایسه با غشاهای سرامیکی قبلی از پایداری مکانیکی بهتری برخوردار بوده و سرعت عبور مواد از میان آنها بیشتر است؛ بنابراین برای اولین بار آنها توانستند که جایگزین مناسبی را برای غشاهای پلیمری به‌دست آورند. به عقیده‌ی آنیکا تورمن، مدیر این پروژه، غشاهای مورد نظر نسبت به غشاهای پلیمری قابل اطمینان‌تر ند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی این غشاها نشان داد که آنها به‌صورت کندوی عسل بوده، چیدمان منظمی دارند.
برای ساخت این غشاها از آلومینیوم خالص استفاده شد، آنها با استفاده از دستگاه‌های اکستروژن اشکال دلخواهی از آلومینیوم را قالب‌ریزی کردند و برای ایجاد حفره نیز از واکنش شیمیایی بهره جستند. برای این کار آلومینیوم را در محلول اسیدی قرار داده، واکنش اکسیداسیون روی آن اعمال کردند. نتیجه‌ی این کار، تشکیل نانوحفرات شش‌گوشه‌ی منظمی بود که به‌صورت موازی روی سطح تشکیل شد. برای تنظیم ضخامت نانوحفره که تعیین‌کننده‌ی سرعت عبور مواد از آن است، ولتاژ و غلظت اسید را در فرایند اکسیداسیون بهینه کردند. در نهایت می‌بایست دهانه‌ی حفرات را باز می‌کردند که این کار با اچ کردن شیمیایی انجام شد. تصاویر میکروسکوپی نشان داد که قطر حفره‌ها ۱۵ تا ۴۵۰ نانومتر است و حتی کوچک‌ترین ویروس‌ها نیز توانایی عبور از چنین حفره‌هایی را ندارند.
|
