Hollow fiber membrane
ফাঁপা ফাইবার ঝিল্লি (এইচ. এফ. এম) হল কৃত্রিম ঝিল্লির একটি শ্রেণী যা ফাঁপা ফাইবারের আকারে একটি আধা-প্রবেশযোগ্য বাধা ধারণ করে। মূলত 1960-এর দশকে বিপরীত অসমোসিস প্রয়োগের জন্য বিকশিত, ফাঁপা ফাইবার ঝিল্লিগুলি তখন থেকে জল চিকিত্সা, লবণাক্তকরণ, কোষ সংস্কৃতি, ওষুধ এবং টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের ক্ষেত্রে প্রচলিত হয়ে উঠেছে। বেশিরভাগ বাণিজ্যিক ফাঁপা ফাইবার ঝিল্লি কার্তুজে প্যাক করা হয় যা বিভিন্ন তরল এবং বায়বীয় পৃথকীকরণের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। এইচ. এফ. এম উৎপাদন সাধারণত কৃত্রিম পলিমার ব্যবহার করে তৈরি করা হয়। নির্দিষ্ট উৎপাদন পদ্ধতিগুলি ব্যবহৃত পলিমারের ধরন এবং তার আণবিক ওজনের উপর ব্যাপকভাবে নির্ভরশীল। এইচ. এফ. এম উৎপাদন, যা সাধারণত "স্পিনিং" হিসাবে উল্লেখ করা হয়, চারটি সাধারণ প্রকারে বিভক্ত করা যেতে পারেঃ মেল্ট স্পিনিং, যেখানে একটি থার্মোপ্লাস্টিক পলিমার গলানো হয় এবং একটি স্পিনারেটের মাধ্যমে বাতাসে বের করে দেওয়া হয় এবং পরবর্তীকালে শীতল করা হয়। ড্রাই স্পিনিং, যেখানে একটি পলিমার একটি উপযুক্ত দ্রাবকে দ্রবীভূত হয় এবং একটি স্পিনারেটের মাধ্যমে বাতাসে নির্গত হয়। ড্রাই-জেট ওয়েট স্পিনিং, যেখানে একটি পলিমার একটি উপযুক্ত দ্রাবকে দ্রবীভূত করা হয় এবং বায়ু এবং পরবর্তী জমাট (সাধারণত জল)-এ নির্গত হয়। ওয়েট স্পিনিং, যেখানে একটি পলিমার দ্রবীভূত হয় এবং সরাসরি একটি জমাট (সাধারণত জল)-এর মধ্যে নিষ্কাশিত হয়। এই পদ্ধতিগুলির প্রত্যেকটির জন্য সাধারণ হল একটি স্পিনেরেটের ব্যবহার, একটি সুই ধারণকারী যন্ত্র যার মাধ্যমে দ্রাবক বের করা হয় এবং একটি অ্যানুলাস যার মাধ্যমে একটি পলিমার দ্রবণ বের করা হয়। যেহেতু পলিমারটি স্পিনারেটের অ্যানুলাসের মাধ্যমে বহিষ্কৃত হয়, এটি একটি ফাঁপা নলাকার আকৃতি ধরে রাখে। পলিমারটি স্পিনারেট থেকে বেরিয়ে আসার সাথে সাথে এটি ফেজ ইনভার্সন নামে পরিচিত একটি প্রক্রিয়ার মাধ্যমে একটি ঝিল্লিতে ঘনীভূত হয়। ঝিল্লির বৈশিষ্ট্যগুলি-যেমন গড় ছিদ্র ব্যাস এবং ঝিল্লির পুরুত্ব-স্পিনেরেটের মাত্রা, "ডোপ" (পলিমার) এবং "বোর" (দ্রাবক) দ্রবণের তাপমাত্রা এবং গঠন, বায়ুর ব্যবধানের দৈর্ঘ্য (শুষ্ক-জেট ভেজা স্পিনিংয়ের জন্য), জমাট বাঁধার তাপমাত্রা এবং গঠন, সেইসাথে যে গতিতে উত্পাদিত ফাইবার একটি মোটরযুক্ত স্পুল দ্বারা সংগ্রহ করা হয় তা পরিবর্তন করে সূক্ষ্মভাবে সুর করা যেতে পারে। স্পিনেরেটের মাধ্যমে পলিমার এবং দ্রাবকের নিষ্কাশন গ্যাস-নিষ্কাশন বা মিটারযুক্ত পাম্প ব্যবহারের মাধ্যমে সম্পন্ন করা যেতে পারে। এইচ. এফ. এম তৈরির জন্য সর্বাধিক ব্যবহৃত কিছু পলিমারের মধ্যে রয়েছে সেলুলোজ অ্যাসিটেট, পলিসালফোন, পলিইথারসালফোন এবং পলিভিনাইলাইডিন ফ্লোরাইড। বৈশিষ্ট্য এইচ. এফ. এম-এর বৈশিষ্ট্যগুলি অন্যান্য ধরনের ঝিল্লির জন্য সাধারণত ব্যবহৃত একই কৌশল ব্যবহার করে চিহ্নিত করা যেতে পারে। এইচ. এফ. এম-এর আগ্রহের প্রাথমিক বৈশিষ্ট্যগুলি হল গড় ছিদ্র ব্যাস এবং ছিদ্র বিতরণ, যা পোরোসিমেট্রি নামে পরিচিত একটি কৌশলের মাধ্যমে পরিমাপযোগ্য, যা ছিদ্রের আকার পরিমাপের জন্য ব্যবহৃত বেশ কয়েকটি পরীক্ষাগার যন্ত্রের একটি বৈশিষ্ট্য। ছিদ্রের ব্যাস ইভাপোপোরোমেট্রি নামে পরিচিত একটি কৌশলের মাধ্যমেও পরিমাপ করা যেতে পারে, যেখানে একটি ঝিল্লির ছিদ্রগুলির মাধ্যমে 2-প্রোপানলের বাষ্পীভবন কেলভিন সমীকরণের মাধ্যমে ছিদ্র-আকারের সাথে সম্পর্কিত। একটি এইচ. এফ. এম-এ ছিদ্রগুলির ব্যাসের উপর নির্ভর করে, ছিদ্রের আকারের গুণগত দৃষ্টিভঙ্গি পেতে স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি বা ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি ব্যবহার করা যেতে পারে। অ্যাপ্লিকেশন ফাঁপা ফাইবার ঝিল্লি সর্বত্র শিল্প পৃথকীকরণে ব্যবহৃত হয়, বিশেষ করে পানীয় জলের পরিস্রাবণে। শিল্প জলের ফিল্টারগুলি মূলত আল্ট্রাফিল্ট্রেশন ফাঁপা ফিলার ঝিল্লি দিয়ে সজ্জিত। গার্হস্থ্য জল পরিস্রাবণ ব্যবস্থায় মাইক্রোফিল্ট্রেশন ফাঁপা ফাইবার ঝিল্লি থাকে। মাইক্রোফিল্ট্রেশনে 0.1 মাইক্রোমিটারের একটি ঝিল্লির ছিদ্র ব্যাস জীবাণু এবং ব্যাকটেরিয়া, জিয়ার্ডিয়া সিস্ট এবং অন্যান্য অন্ত্রের পরজীবীর মতো অণুজীবগুলিকে কেটে ফেলে, পাশাপাশি পলল অপসারণ করে। আল্ট্রাফিল্ট্রেশন ঝিল্লি শুধুমাত্র ব্যাকটেরিয়া নয়, ভাইরাসও অপসারণ করতে সক্ষম। ফাঁপা তন্তুগুলি সাধারণত বিশেষ বায়োরিয়েক্টর সিস্টেমের জন্য সাবস্ট্রেট ব্যবহার করা হয়, কিছু ফাঁপা ফাইবার কার্তুজের তুলনামূলকভাবে কম (<100 মিলি) বায়োরিয়েক্টর ভলিউমের মধ্যে বিলিয়ন বিলিয়ন নোঙর-নির্ভর কোষকে কালচার করার ক্ষমতা সহ। প্রচলিত, কিন্তু আরও ব্যয়বহুল, জেনোগ্রাফ্ট মডেলের বিকল্প হিসাবে, ক্যান্সার গবেষণায় ওষুধের কার্যকারিতা পরীক্ষার জন্য ফাঁপা তন্তু ব্যবহার করা যেতে পারে। ফাঁপা ফাইবার ঝিল্লিগুলি এক্সট্রাকর্পোরিয়াল মেমব্রেন অক্সিজেনেশনে মেমব্রেন অক্সিজেনেটরগুলিতে ব্যবহৃত হয় যা রক্তকে অক্সিজেন দেয়, গুরুতর অসুস্থ রোগীদের ফুসফুসের পরিবর্তে। আরও দেখুন সিন্থেটিক পলিমারের ঝিল্লি তালিকা বিপরীত অসমোসিস ন্যানোফিল্ট্রেশন আল্ট্রাফিল্ট্রেশন রেফারেন্স পলিমার রসায়ন ঝিল্লি প্রযুক্তি