Процесс получения трековой мембраны

При всех высоких технологиях, лежащих в основе трековой мембраны, фильтр на ее основе представляет собой аналог липидной мембраны живой клетки организма. Как производят медицинские фильтры и аппараты для мембранного плазмафереза, какова научная и медицинская база — расскажем в этой странице.

Ускорительный комплекс

Для производства основы плазмофильтра — трековой наномембраны, построен первый в России промышленный циклотрон. Ускорительный комплекс был спроектирован и построен в содружестве с учёными Объединённого института ядерных исследований (ОИЯИ). Ускоритель представляет собой изохронный циклотрон (проект ЦИТРЕК) с азимутальной вариацией магнитного поля (четырехсекторная структура), аксиальной инжекцией ионов, высокочастотной ускоряющей системой и электростатической системой вывода. На участке ускорителя по треку в вакуумной среде летят ионы аргона, бомбардируя с огромной скоростью лавсановую пленку (обычно толщиной 10–30 мкм), перематывающуюся с одной бобины на другую (как кинопленка).

Сразу после бомбардировки пленки ионами пор в ней нет. Есть треки — каналы радиационного повреждения без сквозного отверстия. Затем пленка проходит стадию обработки ультрафиолетом. Диаметр получившихся пор зависит от энергии и типа частицы, материала облучаемой пленки и условий травления. Изменение этих параметров дает очень широкий диапазон диаметров отверстий — от 20 нм до 14 мкм. Во всем этом диапазоне сохраняется основное преимущество трековых мембран — возможность задания размера пор с высокой точностью, и это очень важно, если говорить о применении трековых мембран в медицине для фильтрации компонентов крови.

Химическое травление треков

Затем пленку подвергают химическому травлению, которое «проявляет» оставленные заряженными частицами следы, или треки. Меняя режим химической обработки — температуру, концентрацию или время обработки химическим веществом — в процессе травления можно задавать необходимый размер нанопор в мембране. На одной и той же установке мы делаем мембраны с порами 30 или 50 нанометров. То есть на стадии химической обработки можно варьировать диаметр пор в диапазоне нескольких порядков. Главным достоинством мембран с треками наноразмера является их стабильность: диаметр конечных пор колеблется в пределах 5%. Ни одна другая технология в мире не дает даже близких результатов.

Сборка плазмофильтров

Трековая мембрана собирается в пакет из большого количества слоев, запаивается особым образом и помещается в голубую пластиковую коробочку размером примерно 10х10 см. Это и есть плазмофильтр, который разделяет кровь на клеточные элементы и плазму, несущую вредные и ядовитые вещества. Для сборки такого плазмофильтра нужны особые и жесткие по предъявляемым требованиям условия: наномембраны должны укладываться в плазмофильтр в условиях абсолютной стерильности. Специально для этого на НПК «АЛЬФА» создана так называемая чистая производственная зона.