Mitä eroa on normaalin virtaussuodatuksen ja tangentiaalisen virtaussuodatuksen välillä?
Saatavilla olevista erilaisista suodatusmenetelmistä normaalivirtaussuodatus (NFF) ja tangentiaalinen virtaussuodatus (TFF) ovat kaksi yleisesti käytettyä menetelmää selkeytyksessä ja erotuksessa sekä alku- että jälkikäsittelyssä biofarmaseuttisten aineiden valmistusprosessissa. Tässä artikkelissa selitämme TFF:n ja NFF:n väliset erot sekä niiden edut ja haitat.
Ymmärrä normaalivirtaussuodatus
Normaalivirtaussuodatus (tunnetaan myös umpikujasuodatuksena) on perinteinen suodatusmenetelmä, jossa liuokset virtaavat pystysuoraan kalvon läpi. Kalvon huokoset suuremmat molekyylit säilyvät ja pienemmät molekyylit kulkevat läpi.
Edut:
Normaalivirtaussuodatusta on käytetty laajasti eri toimialoilla useiden vuosien ajan, mikä helpottaa sopivien suodattimien ja kalvojen löytämistä. Normaalivirtaussuodatusjärjestelmä on selkeä ja helppo asentaa kuin TFF-järjestelmä.
Haitta:
Normaalissa virtaussuodatuksessa on kuitenkin haittapuoli, että makromolekyylit pyrkivät kerääntymään kalvon pinnalle muodostaen kerroksen, joka tunnetaan nimelläsuodatinkakku. Kun suodatusaika pitenee, tämä kerros paksunee, mikä heikentää suodatustehoa ja lyhentää kalvon käyttöikää.
Tangentiaalisen virtauksen suodatuksen ymmärtäminen
Tangentiaalisessa virtaussuodatuksessa neste virtaa tangentiaalisesti kalvon pinnan poikki ja nesteen synnyttämä transmembraanipaine-ero painaa osan liuoksesta suodatinkalvoa vasten, kun taas pidätetty osuus kiertää takaisin järjestelmän läpi.
Edut:
1. Ei suodatinkakkua
Tangentiaalisessa virtaussuodatuksessa näyte virtaa ja huuhtelee kalvon pintaa, mikä estää makromolekyylien kerääntymisen ja minimoi pitoisuuspolarisaatiota alentuneesta virtausnopeudesta. Joten se varmistaa tasaisen virtausnopeuden ja pidentää merkittävästi suodatinkalvon käyttöikää. Lisäksi transmembraanipaine määritetään ja sitä ylläpidetään, mikä mahdollistaa suuren tilavuuden käsittelyn käyttämällä optimaalista kalvon pinta-alaa.
2. Hellävarainen erottelu:
TFF toimii alhaisella transmembraanipaineella, mikä varmistaa hellävaraisen erottelun ja minimaalisen herkkien biomolekyylien leikkausjännityksen. Leikkausnopeutta voidaan säätää tarkasti muuttamalla syöttövirtausta.
3. Väkevöinti ja diasuodatus
Lisäksi kalvon läpi kulkeva permeaatti kerätään talteen, kun taas jäljellä oleva neste kierrätetään ja väkevöidään, mikä mahdollistaa puskurien vaihdon (diasuodatus) tangentiaalisen virtaussuodatuksen aikana.
4. Lineaarinen skaalaus
Lopuksi TFF-järjestelmät ovat luonteeltaan modulaarisia, mikä mahdollistaa joustavuuden suodatusalueen lisäämisessä lisäämällä moduuleja tai lisäämällä pituutta (onttokuitumoduulit). Tästä syystä useimmat TFF-laitteet ovat lineaarisesti skaalautuvia.
5. Uudelleenkäytettävä
Asianmukaisella puhdistuksella ja säilytyksellä TFF-laitteita voidaan käyttää uudelleen, mikä vähentää merkittävästi kulutuskustannuksia kuin normaali virtaussuodatus.
Haitta:
Monimutkaisuus:Optimaalisen suorituskyvyn saavuttamiseksi on välttämätöntä hienosäätää käyttöolosuhteet, mukaan lukien kalvon läpi kulkeva paine, poikkivirtausnopeus ja lämpötila.
Siksi TFF-järjestelmät voivat olla monimutkaisempia asentaa ja käyttää normaaliin virtauksen suodatukseen verrattuna, mikä vaatii lisälaitteita, kuten pidikkeitä, pumppuja, paineantureita, ja aiheuttaa kustannuksia kestävien ohjausjärjestelmien toteuttamisesta ihanteellisten käyttöolosuhteiden ylläpitämiseksi. Mikä johtaa myös korkeampiin alkuinvestointikustannuksiin.
