Как выбрать подходящую систему тангенциальной фильтрации потока

TFF - это тангенциальная фильтрация потока, которая представляет собой процесс мембранного разделения под давлением в соответствии с размером молекулы. При TFF смесь образцов не проходит через один путь, как фильтрация постоянного тока. Вместо этого жидкость циркулирует по касательной через поверхность мембраны несколько раз. Это «размашистое» поведение, вызванное приложенным давлением, уменьшает накопление исходных образцов на поверхности мембраны. Молекулы-мишени с большей молекулярной массой, чем та, которая была перехвачена мембраной, были сохранены, но небольшие молекулы и буфер прошли через мембрану. Тангенциальная проточная фильтрация является эффективным методом концентрирования и обессоливания от 10 мл до тысяч литров пробного раствора. Его можно использовать для отделения крупных биомолекул от мелких биомолекул, захвата клеточных суспензий и осветления ферментационного бульона и клеточных лизатов. TFF может быть применен к целому ряду применений, включая химию белка, молекулярную биологию, иммунологию, биохимию и микробиологию. В данной работе речь пойдет о принципе, основных параметрах и применении технологии тангенциальной фильтрации потока.

Обычная фильтрация означает, что под действием давления жидкость непосредственно проходит через фильтрующую мембрану и поступает вниз по течению, в то время как крупные частицы или молекулы перехватываются вверх или внутри мембраны, а мелкие частицы или молекулы попадают вниз по течению через мембрану. В этом режиме работы направление потока жидкости перпендикулярно поверхности мембраны и поступает вниз по течению, поэтому его еще называют «тупиковой фильтрацией». Применение обычной фильтрации включает в себя осветляющую фильтрацию, стерилизационную фильтрацию и фильтрацию по удалению вирусов, что не является предметом настоящей статьи. Тангенциальная фильтрация потока означает, что направление потока жидкости параллельно поверхности мембраны. Под действием давления только часть жидкости проходит через мембрану и попадает вниз по течению. Этот режим работы также известен как «фильтрация поперечного потока». Поскольку тангенциальный поток непрерывно «промывает» поверхность мембранного пакета во время процесса фильтрации, этот режим работы может эффективно облегчить накопление крупных частиц и молекул на мембране, что делает этот режим работы уникальным преимуществом во многих приложениях.

При тангенциальной фильтрации потока (также известной как «поперечный поток») насос проталкивает жидкость через поверхность фильтрующей мембраны, чтобы смыть захваченные молекулы, чтобы свести к минимуму накипь на поверхности фильтрующей мембраны. В то же время тангенциальная жидкость также будет генерировать давление, перпендикулярное мембране фильтра, проталкивая растворенные вещества и небольшие молекулы через фильтрующую мембрану. Таким образом, фильтрация может быть завершена. Имитационный тест разделения песка и гальки с помощью экрана деления полезен для понимания механизма тангенциальной фильтрации потока: экранное отверстие символизирует поры на фильтрующей мембране, в то время как песок и галька символизируют молекулы, подлежащие разделению. При фильтрации постоянного тока песчано-галечная смесь вынуждена двигаться к отверстию экрана, и на поверхности экрана образуется слой гальки, поскольку некоторые более мелкие частицы песка падают через отверстие экрана, предотвращая движение верхнего песка к экрану и прохождение через сетку экрана. При фильтрации постоянным током повышение давления может только оказывать давление на смесь, что не способствует сепарации; Напротив, в режиме фильтрации тангенциального потока образование предельного слоя предотвращается рециркуляцией смеси, которая аналогична вибрации для удаления гальки, блокирующей сетку экрана, так что песок в верхней части смеси падает и проходит через сетку экрана. Поэтому использование тангенциальной фильтрации потока для биомолекулярной сепарации имеет более высокую эффективность и более высокую концентрацию или скорость фильтрации.