В Петербурге химики создали «умное сито» для очистки крови и белков

Химики Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) разработали мембрану, которая позволит очищать важные для здоровья вещества — сывороточные белки или компоненты крови, сообщили в вузе. Подобные исследования отвечают задачам нацпроекта «Новые материалы и химия».

Ученые создали пленку толщиной всего 50–100 микрометров. Она тоньше человеческого волоса. Данная мембрана выполнена из гидроксиапатита — вещества, из которого состоят человеческие зубы и кости. Оно безопасно для окружающей среды и по своей природе безвредно для живых организмов.

Новые мембраны проверили при очистке раствора бычьего сывороточного альбумина. Этот модельный белок часто применяют в лабораториях, чтобы имитировать фильтрацию молочной сыворотки или лекарств. Созданные образцы задерживали более 99,9% белка. Жидкость при этом они пропускают в пять раз быстрее, чем пленки на основе промышленных порообразователей вместо гидроксиапатита. Получить такой результат удалось благодаря особенностям материала. Так, молекулы белка не просто застревают в отверстиях, но и прилипают к наночастицам гидроксиапатита. Это временное связывание помогает удерживать ценный продукт, снижая потери при фильтрации.

«Обычно ученые и инженеры борются с засорением таких структур. Мы же решили использовать эту особенность себе во благо. В медицине или при производстве детского питания потери белка могут привести к серьезным экономическим издержкам. Наши пленки работают как „умное сито“, которое не только пропускает ненужные, но и эффективно задерживает полезные молекулы. Причем застрявшие молекулы белка можно потом собрать, очистив фильтр, и использовать, например, для анализа», — сказала руководитель проекта, доцент СПбГУ Ольга Осмоловская.

Нацпроект «Новые материалы и химия» направлен на снижение доли импорта химической и критически важной биотехнологической продукции, а также редких и редкоземельных металлов. По всей стране запланировано создание производств и центров компетенций в этой сфере, увеличение добычи дефицитного сырья, внедрение перспективных продуктов и поддержка отраслевых предприятий. Обновленные нацпроекты реализуются по решению Президента РФ Владимира Путина с 2025 года.