مهندسان شیمی در موسسه فناوری نیوجرسی (NJIT) سیستم تصفیه جدیدی را ابداع کردند که دانشمندان و مهندسان قادر به جداسازی و تصفیه دو نوع مختلف از پروتئین ها با وزن مولکولی نسبتا نزدیک به هم را می سازد. تا به حال، انجام این نوع جداسازی ها  با فیلتراسیون غشایی غیر ممکن بود. این تحقیق در 20 ژوئن 2004 با  موضوع بیوتکنولوژی و مهندسی زیستی گزارش شد.

Kamalesh K. Sirkar  گفت "این خبر خوبی است، " ، دکترا، استاد برجسته مهندسی شیمی و محقق این پروژه. "این یک موفقیت مهم مهندسی برای جدا کردن پروتئین خوب از بد است. ما معتقدیم که شرکت های داروسازی بلافاصله قادر به  اجرای تحقیقات ما خواهند بود."

قبل از این اختراع، پروتئین پنج تا شش بار وزن مولکولی آنها تغییر می یافت ، قبل از یک دانشمند یا مهندس  بتواند آنها را با استفاده از یک فرآیند به نام اولترافیلتراسیون جدا کند.

در حال حاضر با استفاده از نوع جدیدی از غشاء  که  در NJIT اختراع شد، پروتئین ها می توانند تقریبا وزن مولکولی یکسانی را داشته باشند، Sirkar گفت:  این فرایند همچنین مقرون به صرفه تر خواهد بود  به این دلیل که دستگاه ها می تواند به طور پیوسته کار کنند.

Sirkar گفت:  "دلیل اینکه ما فکر می کنیم این روند در صنعت مهم خواهد بود این است که تصفیه پروتئین برای کاربر نهایی مهم است"، پروتئین  های ناخالص نمی توانند در هر برنامه های بیودارویی استفاده شوند. هر چند که زمانی که دانشمندان در گذشته جدا سازی پروتئین ها و حذف ناخالصی ها را از طریق  کروماتوگرافی انجام می دادند که هزینه های زیادی هم در بر داشت  به سر رسیده است.

NJIT این تحقیقات را تا به امروز تأمین کرده است. گام بعدی این است که به دنبال تأمین مالی  از خارج باشیم  به دلیل  اینکه کار بیشتری باید انجام شود. "ما می دانیم فرایند با مخلوطی از دو پروتئین کار می کند اما Sirkar  براین باور است، اگر این مخلوط شامل سه یا چهار پروتئین باشد کار خواهد کرد. سوالات بیشتر عبارتند از:؟ این می تواند بر روی ویروس و یا اندوتوکسین استفاده شود - پوشش خارجی  از یک نوع خاص باکتری؟ این فرایند  با  ماکرو مولکولهای غیر زیستی مانند دکستران کار می کند؟

Sirkar گفت:  "ما فکر می کنیم  که می توان آن را استفاده  شود، ولی ما ان را نمی دانیم"، به همین دلیل ما به دنبال بودجه اضافی را به ادامه این تحقیقات هستیم."

غشاء مصنوعی که خود مونتاژ است و به راحتی تولید می شود و ممکن است بر مبنای تحقیقات یک تیم بین المللی به جدایی بهتر گاز، تصفیه آب، دارو و تشخیص DNA منجر شود،.

این غشاء بیومیمتیک از چربی - مولکول های چربی - و مولکول های افزوده شده پروتئین تشکیل شده است که کانال های آبی را تشکیل می دهند که آب  با میزان غشاء طبیعی انتقال می دهد، و به صورت ساختارهای 2 بعدی با کانال های موازی مونتاژ می شود.

"طبیعت هر چیزی را بسیار موثر تر انجام می دهد و پروتئین های انتقالی که ماشین های شگفت انگیز در حال حاضر در غشاهای زیستی هستند ،" مانیش کومار افزود، استادیار مهندسی شیمی، پن استیت. "آنها عملکردهایی را دارند که  به سختی در سیستم های مصنوعی نسخه برداری می شوند."

محققان یک کانال آب مصنوعی نسل دوم ساخته اند که تلاش های اولیه برای تقلید از  aquaporins (پروتین های طبیعی کانال آب )  انجام شد که با ثبات تر و آسان تر  ساخته می شوند. (PAP) نیز آسان تر  تولید وهم  تراز تر از نانولوله های کربنی قرار می گیرد، مواد دیگر برای جداسازی غشایی تحت بررسی هستند.

"ما با دیدن میزان انتقال نزدیک به  یک میلیارد مولکول آب در هر کانال در هر ثانیه شگفت زده شدیم، گفت:" کومار. "ما همچنین کانال مصنوعی مرتبط  با یکدیگر در یک غشاء  می خواهیم که  آرایه های 2 بعدی با تراکم منافذ بسیار بالا بسازیم."

محققان در نظر دارند که غشاء PAP  به مراتب بهتر از نسل اول کانال های آب مصنوعی گزارش شده است.

 کومار افزود : "بیشترین کاربرد انها در تصفیه آب می باشد."

Date: August 23, 2004

Source: New Jersey Institute Of Technology