متن خبر

تاریخ خبر : ۱۳۹۶/۰۴/۲۱

تعداد بازدید : ۷۰

تعداد رای : ۱

ساخت دستگاه دیالیز با استفاده از گرافن

دیالیز فرایندی است که در آن مولکولهای یک محلول با عبور از غشاء هایی، فیلتر شده و محلول رقیقتری حاصل میشود. به غیر از همودیالیز که در آن خون تصفیه میشود، دانشمندان برای خالصتر کردنِ داروها، حذف باقی مانده ها از محلولهای شیمیایی و منزوی کردن مولکولها به طور معمول مواد را از غشاء های ویژه ای عبور میدهند.

غشاء هایی که در دستگاه های دیالیزی امروزی استفاده میشود، مولکولها را به آرامی از یکدیگر جدا میکند. این غشاء ها نسبتا ضخیم هستند و حفره های درون آنها معمولا به صورت مارپیچی است که هدف گیری و فیلتر کردنِ مولکولهای دلخواه را دشوار میکند. اکنون در پژوهشی جدید، دانشمندان موفق به ساخت غشاء های دیالیزی، بوسیله ی صفحه های گرافن شده اند. غشاء های گرافن کمتر از 1 نانومتر ضخامت دارند در حالی که نازکترین غشاء های موجود در بازار در حدود 20 نانومتر ضخامت دارد. این غشاء ها قادرند تا 10 برابر سریعتر از غشاء های پیشرفته ی امروزی خون را تصفیه کنند. 

در حالی که از گرافن بیشتر در ابزارهای الکترونیکی استفاده میشود این پژوهش نشان میدهد که گرافن میتواند تکنولوژی غشاء ها را بهبود بخشد و به طور ویژه برای فرایندهای جداسازی خون بکار برده شود. از آنجا که گرافن بسیار نازک است فرایند نفوذ از آن بسیار سریع اتفاق می افتد و مولکولها دیگر نیازی به عبور دشوار از حفره های غشاء های ضخیم ندارند. برای استفاده از گرافن ابتدا دانشمندان با استفاده از روش شناخته شده ای به نام "رسوب شیمیایی فاز بخار" روی فویل مس گرافن را رشد میدهند. در مرحله ی بعد مس بدقت توسط فرایندی به نام " اچ کردن" جدا شده و گرافن به صفحه ی کمکی پلی کربنات منتقل میشود. این صفحه ی کمکی دارای حفره های به اندازه ی کافی بزرگ است و زمانی که مولکولها از گرافن عبور میکنند براحتی از حفره های این صفحه عبور خواهند کرد. در واقع پلی کاربنات به عنوان داربست بکار میرود و از خم شدن گرافن روی خودش جلوگیری میکند. پژوهشگران باید گرافن را تبدیل به یک غربال مولکولی میکردند بطوری که مولکولهایی با اندازه ی خاص اجازه ی عبور داشته باشند. با قرار دادنِ این ساختار در پلاسمای اکسیژن و طی فرایندی اینکار صورت گرفت. در مناطقی که خلوص بالایی از گرافن وجود دارد، با استفاده از تغییر شرایط پلاسما میتوان حفره های دلخواه را بوجود آورد. در واقع فرایند بدین صورت است که رادیکال اکسیژن وارد میشود و با کربن موجود در گرافن واکنش میدهد و هر دو آنها به عنوان دی اکسید کربن خارج میشوند و در نتیجه حفره ایجاد میشود. هر چه زمان قرار دادن گرافن در معرض اکسیژن بیشتر باشد حفره های بزرگتری ایجاد خواهد شد. 

دانشمندان آزمایشهای مشابهی با غشاء های گرافن و غشاء های سنتی انجام دادند و به این نتیجه رسیدند که غشاء های کربنی مولکولهای دلخواه را 10 بار سریعتر فیلتر میکند. برای بهتر کردن غشاء های گرافنی این تیم پژوهشی در نظر دارد تا با ایجاد حفره های بیشتر در داربست پلی کربناتی بازدهی بیشتری بدست آورد. همچنین ساخت غشاء های بزرگتر در دستور کار قرار دارد در حال حاضر مساحت این غشاء های تولید شده 1 سانتیمتر مربع است.

نتایج این پژوهش در مجله Advanced Materials به چاپ رسیده است که در گروه ج مجلات برتر فدراسیون سرآمدان علمی ایران مورد حمایت قرار می‌گیرد و محققان ایرانی با انتشار مقالات خود در این مجله می‌توانند تا سقف 100 میلیون ریال حمایت تشویقی دریافت نمایند.

برای مشاهده این مقاله، لینک مقاله را کلیک نمایید.

نظرات

پاسخ به نظــر بازگشت به حالت عادی ثبت نظر

نـــام
ایمیل
نظر شما
کارکترهایی که در تصویر می بینید را وارد نمایید. (حساس به حروف کوچک و بزرگ)