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【人民日报】打破国外垄断 让过滤膜“站”起来

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打破国外垄断 让过滤膜“站”起来

近日,材料领域国际顶级期刊《先进功能材料》(Advanced Functional Materials,影响因子18.808)在线发表了一篇由武汉纺织大学技术研究院王栋教授、刘轲教授团队在构筑用于RNA分离纯化的纳米纤维海绵材料方面取得的重要进展,论文唯一署名单位为纺织大学,提出了基于分散液粘度调控海绵材料孔道结构的新策略。

“这个项目主要是研究生物制药的分离膜材料。”3月8日武汉科技报记者就此采访了论文作者之一的武汉纺织大学技术研究院常务副院长王栋教授,他在办公室里向记者展示了3块约2厘米厚的纳米过滤膜,外观看起来就像海绵,但孔隙要密实得多。王栋介绍,这项研究成果主要用在制药过程,通过纳米纤维制成的膜进行过滤,去除细菌和病毒等微生物。

“就好像药品所需的蛋白质和细菌、病毒从同一个房间里往外跑,想只提取自己需要的部分,就需要足够细小的过滤孔径和足够长的通道去抓附、留下不需要的细菌和病毒。”王栋告诉武汉科技报记者,常规片状细菌过滤膜的孔径不能超过0.2微米,比一根头发还要细100倍,要做到将这些孔隙平均铺展开在过滤膜上,稍有不慎漏掉一个小孔,就会导致有细菌或者病毒“出逃”,制药失败,这本身就是一个很难的问题。“以前这种过滤膜的核心技术是被国外垄断的,导致我国在这方面常被卡脖子,团队通过17年的潜心研究开辟出了这条完全不同于国外的方法,用该方法所生产出来的过滤产品,性能完全达到国外技术效果,甚至更优。”

用于生物制药的过滤膜,除了孔隙须足够细密,也要有足够长的通道,让微生物或生物分子与膜发生更多碰撞,不仅使过滤效果更纯净,效率也更高。“寻常的膜像一张纸,这次我们让它‘站’起来。”王栋比喻,一“块”过滤膜就像把普通形态的过滤膜进行层层堆叠,让过滤物质必须通过层层关卡,才能到达科研人员的手中。让一张纳米过滤膜均匀铺开已是很难的科研课题,而将纳米过滤膜立起来这对成膜均质化的要求更高,该项目王栋团队通过调控纳米悬浮液的黏度,经过一系列冷冻、干燥程序,在实验室里成功让纳米过滤膜“站”起来,实现技术突破。

王栋介绍,研究过程中,团队将组成纳米过滤膜的纤维海绵制备成微球、片层和蜂窝结构,并对三种纤维结构的“厚膜”进行综合性能分析。该研究为制药用高性能层析材料的开发提供了新思路,或能满足产业发展的多样化的过滤层析需求。

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