Die Guten gehören ins Töpfchen, die Schlechten ins Kröpfchen – auf diesem Prinzip basiert die Sterilfiltration: Dabei befreit eine Filtrationsmembran Flüssigkeiten von unerwünschten Partikeln und Keimen. Durch die Poren des Filters, die einen Durchmesser von meist wenigen Zehntausendstel Millimeter haben, gelangt nichts, was größer ist. Herkömmliche Membranen, meist aus Kunststoffen, stoßen dabei an Grenzen: Ihre Poren sind nicht gleichmäßig verteilt, hin und wieder fallen sie auch zu groß aus – und Partikel flutschen durch. Zudem können gewöhnliche Filtrationsmembranen gegen Viren kaum etwas ausrichten: Die meisten Viren sind kleiner als die Poren und lassen sich somit nicht herausfiltern.

Forscher am Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM in Halle haben jetzt eine neue Generation von Filtrationsmembranen geschaffen: Sie entwickelten keramische Membranen mit einer regelmäßigen Porenstruktur sowie Porengrößenverteilung. „Im Vergleich zu bisherigen keramischen Membranen besitzen sie eine bessere mechanische Stabilität sowie wesentlich höhere Durchflussraten und können damit erstmals Polymermembranen ersetzen“, sagt Annika Thormann, Projektleiterin am IWM. Diese Membranen garantieren deutlich zuverlässigere Filtrationsergebnisse, als es bei Polymermembranen der Fall ist.

„Um solche Filtrationsmembranen herstellen zu können, verwenden wir als Ausgangsmaterial hochreines Aluminium, das wir durch Fließpressen und thermomechanische Strukturierung in die gewünschte Form bringen. Den Porendurchmesser können wir zwischen 15 und 450 Nanometer variieren“, so die Forscherin. Bei 15 Nanometer haben selbst kleinste Viren keine Chance, durchzukommen.

Von den neuen Filtrationsmembranen profitiert vor allem die Biotechnologie. Neben der Nutzung der Filtrationseigenschaften bei der Herstellung von sterilen Medien können auch beim Tissue Engineering, also der Kultivierung von künstlichem Gewebe, die Membranen durch ihre hohe Porosität von Vorteil sein.


COMPAMED.de; Quelle: Fraunhofer-Institut