长期以来，制药生产及工业过程依赖的超滤膜，主要按分子大小进行分离。如今，康奈尔大学研究团队开发出一种新型多孔材料，可依据分子化学组成实现过滤。相关研究发表于《自然通讯》，该成果为超滤技术带来革新可能。

传统超滤膜面对大小重量相同、化学性质却不同的分子，如结构各异的抗体时，分离效果欠佳。此次研究中，团队将化学性质不同的嵌段共聚物胶束(微小自组装聚合物球)混合，制造出能通过化学亲和力过滤分子的膜。研究资深作者乌尔里希·维斯纳称：“这是制备具有化学成分多样化孔表面超滤膜的首个真正途径，新方法有望革新超滤技术。”

研究过程中，威斯纳研究组受自然界蛋白质通道区分金属离子的启发，探索胶束间相互作用对自组装的影响。通过组合多种嵌段共聚物，控制不同化学物质在薄膜表面孔隙的分布。第一作者莉莉·察尔博士表示，虽原理简单，但实验开发难度大，确定胶束化学性质位置尤为不易。

为研究胶束排列，研究团队利用扫描电子显微镜对数百个样品成像，并借助机器学习技术检测孔隙模式差异，确定胶束位置。共同作者费尔南多·A·埃斯科贝多进行分子模拟，揭示控制胶束自组织的规则，他指出这需高度粗粒化模型和大量校准。

这项研究建立在团队此前在嵌段共聚物自组装领域的成果上，此前成果促成Terapore Technologies公司成立，该公司生产用于生物制药分离病毒的超滤膜。新研究为其他公司生产基于孔表面化学性质编程的亲和分离膜提供可能。维斯纳表示，新方法或改变超滤工艺，开辟全新应用途径。此外，该研究有望催生可用于智能涂层和生物传感器的新型材料。团队正继续研究，开发探测材料表层分离层的方法。

更多信息： Lieihn Tsaur 等人，《化学性质不同的嵌段共聚物胶束的薄膜表面组装》，《自然通讯》(2025)。