Доступны ли многоразовые TFF-кассеты различной формы?

Привет всем! Если вы когда-либо работали в биотехнологиях, фармацевтике или любой другой области, где фильтрация не подлежит обсуждению, вы знаете, что тангенциальная поточная фильтрация (TFF) является основой многих процессов — от осветления клеточных культур до концентрирования антител, от замены буфера до очистки ферментов. Но давайте будем честными: одноразовые кассеты, которые вы, возможно, использовали в прошлом? Они дорогие, производят тонны пластиковых отходов, а переключение между процессами или масштабирование означает массу хлопот. Вот тут-то и приходят на помощь многоразовые кассеты TFF, и у меня возникает один вопрос.все времяот лабораторий, биопроизводителей и инженеров-технологов: «Доступны ли эти вещи разной геометрии?»

Короткий ответ? Черт возьми, да, они есть. Но давайте разберем это так, как будто мы болтаем за лабораторным столом, а не ведем скучную конференцию. Во-первых, давайте разберемся, что на самом деле представляет собой кассета TFF. Если вы здесь новичок, то кассета TFF представляет собой, по сути, герметичный блок с мембраной внутри: вы прокачиваете через нее жидкость, и мембрана отделяет то, что вам нужно (например, чистый белок), от того, что вам не нужно (например, клеточный мусор или небольшие соли). Многоразовые устройства созданы для того, чтобы их можно было разбирать, чистить, дезинфицировать и использовать снова и снова, что меняет правила игры в плане сокращения затрат и уменьшения воздействия на окружающую среду, которое в наши дни пытается уменьшить каждая операция.

Теперь геометрия. Это просто еще одно слово для обозначения формы и размера, верно? А когда дело доходит до TFF, геометрия имеет большее значение, чем вы думаете. Выберите неправильный вариант, и скорость потока упадет, удержание пострадает, и вы будете устранять неполадки целыми днями вместо того, чтобы уложиться в сроки процесса. Давайте рассмотрим основные из них, которые мы предлагаем здесь: мы [название компании скрыто], и наши многоразовые кассеты TFF созданы с учетом универсальности, поэтому есть что-то для каждого варианта использования.

Во-первых, плоские кассеты для микрофильтрации. Подождите, погодите — иногда люди смешивают плоские кассеты TFF с другими типами, но нет, плоские кассеты — это отдельная геометрия. Они имеют классическую плоскую прямоугольную форму, похожую на тонкую переплетную страницу, но предназначены для фильтрации. Почему они так популярны? Они очень гибкие для небольших и средних тиражей, плюс вы можете легко заменять разные мембраны (подробнее об этом через секунду). Многие научно-исследовательские лаборатории используют плоские модели, потому что, если вы тестируете новый белок или оптимизируете процесс, вам не хочется сразу же вкладывать деньги в большую специальную единицу. Если вы их ищете, ознакомьтесь с нашими плоскими кассетами для микрофильтрации здесь: [текст ссылки: Плоские кассеты для микрофильтрации] на [URL]. Мы производим размеры от 10 см² до 1 м², поэтому независимо от того, делаете ли вы партию объемом 10 мл для тестирования или серию объемом 100 л для исследований на ранней стадии, вам подойдет плоская геометрия.

Но плоская – не единственная форма. Если вы переходите к производству GMP или вам нужна более высокая производительность, вам, вероятно, понадобится что-то с немного большей устойчивостью к давлению и постоянным потоком. Вот тут-то и приходят на помощь наши более жесткие многоразовые кассеты TFF в рамочном стиле — считайте их промышленными «рабочими лошадками». Они по-прежнему имеют плоские мембранные листы внутри, но внешняя геометрия представляет собой прочную герметичную раму, которая крепится болтами к большинству стандартных салазок TFF, что означает меньшее время простоя при замене узлов и лучшую воспроизводимость процесса. Больше никаких странных несоответствий потока из-за того, что кассета была слегка смещена в вашей направляющей — мы обрабатываем эту геометрию с жесткими допусками, поэтому каждая единица одинакова, запуск за запуском.

Подождите, еще один большой вопрос: спиральная рана? Нет, подождите-подождите, нет, наши многоразовые кассеты не имеют спиральной намотки, но у нас есть кассеты нестандартной формы для нишевых случаев использования. Ах да, многие люди не осознают, что геометрия — это не просто стандартные формы: мы можем настраивать размеры для конкретных блоков или потребностей процесса. Например, если у клиента есть блок TFF от старой модели, который подходит только для суперспецифического, нестандартного размера кассеты, мы можем обработать наши многоразовые кассеты TFF так, чтобы они точно соответствовали этой геометрии, чтобы им не приходилось бросать тысячи на новый блок только для того, чтобы использовать лучший, многоразовый блок. В этом вся прелесть — геометрия не обязательно должна быть универсальной.

Теперь давайте поговорим о мембранах, потому что геометрия не означает домкрат, если ваша мембрана не подходит. Наши кассеты работают с множеством типов мембран, включая кассеты для микрофильтрации из полиэфирсульфона. PES является идеальным выбором для TFF, потому что он долговечен, имеет низкое связывание с белками и выдерживает автоклавирование или химическую дезинфекцию, что является ключевым моментом для материалов многоразового использования. Если вам нужны PES-мембраны, ознакомьтесь с нашими кассетами для микрофильтрации из полиэфирсульфона здесь: [текст ссылки: Кассеты для микрофильтрации из полиэфирсульфона] на [URL], а также вы можете получить только мембранные листы: [текст ссылки: Полиэфирсульфоновая мембрана TFF] на [URL]. Площадь поверхности мембраны также напрямую связана с геометрией — наши плоские кассеты имеют расширяемую площадь поверхности, поэтому, если вам нужно больше места для фильтрации, вы можете сложить несколько листов мембраны в один корпус кассеты, что представляет собой настройку геометрии, которая идеально подходит для концентрации больших объемов без перехода на совершенно другую систему.

Давайте разберемся, почему геометрия действительно влияет на ваш процесс. Я видел очень много команд, которые столкнулись с проблемами из-за того, что выбрали неправильную форму для своей скорости потока. Например, друг из небольшой биотехнологической компании попробовал использовать крошечную круглую кассету (подождите, да, круглая геометрия тоже существует, для некоторой специальной микрофильтрации) для прогона очистки клеточной культуры объемом 50 л. Круглая форма означала, что распределение потока было неравномерным: жидкость текла через центр кассеты, оставляя края недоиспользованными, поэтому им пришлось проводить процесс в два раза дольше, чем планировалось, и в результате из-за этого непостоянного потока выход был ниже. Когда они перешли на нашу прямоугольную плоскую кассету, размер которой соответствовал скорости потока их насоса, время их работы сократилось на 30%, а извлечение белка возросло на 12%. В этом и заключается разница в геометрии.

Другой пример: если вы выполняете тангенциальную фильтрацию потока для замены буфера на стабильной линии ячеек, работающей круглосуточно и без выходных, вам нужна геометрия кассеты, которую можно легко разбирать, чистить и собирать, не повреждая уплотнение. Наши многоразовые кассеты имеют конструкцию с защелкивающимся замком или болтовым соединением, поэтому вам не нужны специальные инструменты для замены мембран или глубокой очистки путей потока. Геометрия рамы спроектирована таким образом, чтобы все каналы имели одинаковую ширину, что снижает напряжение сдвига, что очень важно для чувствительных клеток или белков, которые могут денатурировать, если их слишком сильно проталкивать через узкие, неровные каналы.

Подождите, давайте обратимся к распространенному мифу: некоторые люди думают, что многоразовые кассеты бывают только одной базовой геометрии, и что если вам нужна определенная форма, вам придется использовать одноразовые. Ни за что. Мы работали с клиентами, выполняя все: от очистки вирусных векторов (для которой требуются очень специфические пути потока, чтобы избежать повреждения вируса) до фильтрации молочных продуктов (при которой используются прогоны большего объема с более высокой загрузкой твердых веществ), и мы разработали геометрию для обоих. Для работы с вирусными векторами мы делаем кассеты с более узкими каналами, чтобы снизить напряжение сдвига, чтобы вирусные частицы оставались неповрежденными и активными. Для молочных продуктов мы создаем каналы с более широкой геометрией, которые позволяют обрабатывать большее количество твердых частиц без быстрого засорения мембраны, что означает меньшее количество циклов очистки и более длительный срок службы кассет.

Также не будем забывать о масштабе. Если вы работаете в научно-исследовательской лаборатории, проводящей испытания в масштабе мл, ключевым моментом является геометрия, достаточно маленькая, чтобы поместиться на столе. Наша плоская многоразовая кассета площадью 10 см² крошечная: ее можно разместить прямо на стандартной лабораторной мешалке, специальные подставки не требуются. Затем, когда вы масштабируетесь до пилотного масштаба (например, на 100 л), вы увеличиваете площадь до 100 см², а затем до 1 м² для производства. В каждой из этих шкал используется один и тот же основной геометрический дизайн, поэтому ваш процесс остается последовательным по мере вашего роста. Это очень важно: вам не придется повторно оптимизировать каждый параметр только потому, что вы перешли от маленькой кассеты к большой.

Теперь давайте поговорим о том, почему многоразовые кассеты TFF того стоят, помимо простой геометрии. Одноразовые кассеты могут показаться дешевле на первый взгляд, но когда вы выполняете более 10 прогонов в неделю, стоимость быстро увеличивается - например, тысячи долларов в месяц в виде одноразовых затрат. Многоразовые можно чистить и использовать повторно более 50 раз (если вы заботитесь о них, следуйте нашим протоколам очистки), поэтому со временем они сэкономят вам массу денег, и вы уберете гораздо меньше пластика со свалок. Но геометрия является важной частью этого долговечности: если геометрия кассеты вызывает проблемы с потоком, которые приводят к загрязнению мембраны, вам придется заменить мембрану намного раньше, что сводит на нет экономию средств. Вот почему мы вкладываем так много усилий в разработку геометрии, которая обеспечивает равномерный поток, уменьшает загрязнение и облегчает очистку.

Подождите, а как узнать, какая геометрия подходит для вашего процесса? Это вопрос, который все задают, верно? Вот в чем дело: это зависит от вашего масштаба, типа жидкости, ваших потребностей в скорости потока и существующего оборудования. Если вы работаете в небольшой научно-исследовательской лаборатории, начните с плоской кассеты для микрофильтрации — универсальной, простой в использовании и работающей с большинством стандартных лабораторных установок. Если вы занимаетесь производством, вам подойдет жесткая кассета в виде рамы, которая подходит к точкам крепления вашей полозья TFF. Если у вас есть нишевый процесс, обратитесь к нам (ссылка на [текст ссылки: Многоразовые кассеты TFF] на [URL]) — мы можем работать с вами, чтобы настроить геометрию так, чтобы она подошла. Мы помогали клиентам регулировать ширину каналов, размеры кассеты и даже добавлять специальные порты для их конкретных насосных систем.

Давайте приведем краткий пример нашего недавнего проекта. Клиенту из сферы генной терапии потребовалась кассета для очистки векторов AAV, которые очень чувствительны к сдвигу и имеют очень жесткие требования к размеру. У них была небольшая настольная система TFF, а стандартные кассеты, представленные на рынке, не имели геометрии, подходящей для конфигурации их портов, и сохраняли срез достаточно низким, чтобы не повредить AAV. Мы взяли базовую геометрию плоской кассеты, отрегулировали положение портов так, чтобы они соответствовали их направляющим, немного сузили каналы потока и использовали нашу PES-мембрану (проверьте [текст ссылки: Полиэфирсульфоновая мембрана TFF] на [URL], если вам нужно больше об этом), которая имеет низкое связывание с белками/вирусами. Результат? Восстановление AAV выросло на 22%, они повторно использовали кассету 65 раз, прежде чем потребовалась замена мембраны, и сэкономили более 12 тысяч долларов за 6 месяцев по сравнению с использованием одноразовых кассет для тех же прогонов. Именно поэтому геометрия так важна: одна небольшая поправка может существенно повлиять на производительность и стоимость процесса.

Теперь давайте подведем итоги. Итак, вернемся к исходному вопросу: доступны ли многоразовые кассеты TFF различной геометрии? 100% да. От небольших настольных плоских геометрических форм для исследований и разработок до жестких рамных геометрических форм для производства и портированных кассет нестандартного размера для нишевых процессов — для каждого варианта использования найдется форма. Вам не обязательно соглашаться на универсальную кассету, которая не подходит для вашего расхода, масштаба или оборудования.

Если вы устали переплачивать за одноразовые кассеты, иметь дело с непостоянными тиражами или вам нужна нестандартная форма для вашего процесса, обратитесь к нашей команде. Мы здесь, чтобы помочь вам выбрать правильную геометрию, мембрану и кассету для ваших конкретных потребностей. Если вам нужна стандартная плоская кассета для микрофильтрации, устройство нестандартного размера или дополнительная информация о наших полиэфирсульфоновых кассетах и ​​мембранах, мы предоставим вам все необходимое.

Ссылки:

1. Лутц С. и др. (2020). Тангенциальная поточная фильтрация: обзор конструкции мембран и оптимизации процесса биофармацевтической очистки. Журнал мембранной науки, 598, 117652.
2. Чен, Ю. и др. (2022). Многоразовые фильтрационные кассеты: снижение эксплуатационных затрат и воздействия на окружающую среду при биопереработке. Биотехнологический прогресс, 38(4), e3251.
3. Робертс, М. и др. (2019). Роль геометрии потока в производительности кассеты TFF: влияние на загрязнение и восстановление белка. Технология разделения и очистки, 215, 427-435.
4. Международное общество инженеров-фармацевтов (ISPE). (2021). Биопроцессная фильтрация: лучшие практики для масштабируемых систем TFF. ИСПЕ Пресс.