Техника - молодёжи 2009-10, страница 32

Нанотехнологии

2009 №10 ТМ

КАК ДЕЛАЮТ НАНОРЕШЕТО

Лаборатории и производственные сооружения, высокотехнологичное медицинское оборудование, расходные материалы, методические рекомендации для мембранного лечебного и донорского плазмафереза... Внедрение новой технологии в медицинскую практику - огромнейший комплекс работ, на которые не всякий решится.

Как сказал один из дубнинских физиков, «производство мембранных фильтров - плод деятельности людей отважных».

Павел Юрьевич Апель

В подмосковной Дубне 13 марта бы.п заложен завод нанопродукции «Бета» — проект компании «Трекпор технолоджи», в финансировании которого участвует госкорпорация «Роена но». Это второй подобный завод в России; первый - «Альфа Трек-пор технолоджи», — работает там же, в Дубне, он стал успешной «пробой пера» новой нанотехнологии. Через два года завод «Бета» начнёт выпуск полутора миллионов мембранных на-нофильтров в год и полутора тысяч аппаратов для плазмафереза крови «Гемофеникс».

А 20 марта стало известно, что создателям технологии и оборудования для плазмафереза с помощью мембранных нанофильгров присуждены премии Правительства Российской Федерации 2008 г. в области науки и техники.

Трое из девяти лауреатов живут и работают в Дубне, Это Павел Апель, заместитель начальника Центра прикладной физики ЛЯР ОИЯИ¹, доктор химических наук; профессор Юрий Денисов, советник дирекции ОИЯИ, доктор технических наук; Дмитрий Щёголсв, заместитель генерального директора ЗАО «Трекпор технолоджи». Именно здесь с идеи получения трековых мембран на ускорителях начинался длинный путь к выпуску аппаратов для плазмафереза в промышленных масштабах. Саму же уникальную технологию трековых мембран - нанорешета, сквозь которое просеивают кровь при плазмафе-резе — разработали в ЛЯ Р ОИЯ И ещё в 70-е гг. прошлого столетия.

ЛЯР - Лаборатория ядерных реакций им. Г.Н.Флёрова; ОИЯИ - Объединённый институт ядерных исследований.

Трек - это сквозная дыра?

Те, кто не забыл школьную физику, знают, что трек — это след элементарной частицы. Но не надо думать, что трековые мембраны получаются в тот самый момент, когда пучок тяжёлых ионов, производимых ускорителем, сталкивается с полимерной плёнкой. Да, частицы оставляют в ней треки или, как иначе говор5гт физики, каналы радиационного повреждения. Но эти каналы не сквозные. То есть треки — это ещё не поры.

— Дело в том, — рассказывает Павел Апель, — что ион, попадая в толщу полимера, на своём пути рвет его молекулы на кусочки. Некоторые кусочки оказываются газообразными. Улетучиваясь, они образуют не связанные друг с другом нанопуетоты в виде отдельных

маленьких пещерок по ходу иона. Надо ещё учесть, что в любом полимере вследствие неидеальной укладки его макромолекул изначально есть нанопуетоты; их количество как свойство каждого полимера характеризуется понятием «свободный объём». Треки ионов существенно увеличивают свободный объём полимера. Чтобы убрать кусочки разорванных молекул и объединить нанопуетоты, формируя из них сквозные поры заданного размера, необходимо после облучения плёнки провести её химическое травление.

Помимо свободного объёма, есть ещё несколько факторов, обусловливающих избирательное химическое травление трека, и мы целенаправленно используем их в технологии. Однако фактор свободного объёма всё же определяющий».

Плазмаферез - удаление из организма части плазмы крови с содержащимися в ней вредными веществами. В основе метода мембранного плазмафереза лежит разделение крови на фракции с помощью плазмофильтра. Плазмофильтр -это одноразовое стерильное устройство, состоящее из множества пористых трековых мембран. Поры мембраны фильтруют кровь, отделяя плазму от остальных компонентов крови. Таким образом, во время прохождения крови через плазмофильтр плазма, содержащая вредные и балластные вещества, из крови удаляется, а другие элементы крови возвращаются в вену вместе со специальным плазмозамещаю-щим раствором.

Плазмаферез широко используется в клинической практике. Он рекомендован при лечении более 200 заболеваний. Как эффективный метод детоксикации, плазмаферез широко используется в кардиологии, токсикологии, дерматологии, косметологии, при лечении инфекционных болезней, болезней внутренних органов и органов дыхания.

30