Jak zvolit vhodný tangenciální průtokový filtrační systém
TFF je tangenciální průtoková filtrace, což je tlakem řízený membránový separační proces podle velikosti molekul. U TFF není směs vzorků nucena projít jedinou cestou, aby prošla membránou, jako je dc filtrace. Místo toho tekutina cirkuluje tangenciálně povrchem membrány několikrát. Toto "zametání" chování způsobené aplikovaným tlakem snižuje akumulaci počátečních vzorků na povrchu membrány. Cílové molekuly s větší molekulovou hmotností, než je molekula zachycená membránou, byly zachovány, ale malé molekuly a pufr prošly membránou. Tangenciální průtoková filtrace je účinná metoda pro koncentraci a odsolování 10 ml na tisíce litrů roztoku vzorku. Může být použit k oddělení velkých biomolekul od malých biomolekul, zachycení buněčných suspenzí a objasnění fermentačního vývaru a buněčných lyzátů. TFF lze aplikovat na řadu aplikací, včetně chemie proteinů, molekulární biologie, imunologie, biochemie a mikrobiologie. Tento článek se zaměří na princip, hlavní parametry a aplikaci technologie tangenciální průtokové filtrace.
Konvenční filtrace znamená, že při působení tlaku kapalina přímo prochází filtrační membránou a vstupuje do dolní části, zatímco velké částice nebo molekuly jsou zachyceny před nebo uvnitř membrány a malé částice nebo molekuly vstupují po proudu přes membránu. V tomto provozním režimu je směr proudění kapaliny kolmý k povrchu membrány a vstupuje do dolní části, takže se také nazývá "filtrace slepé uličky". Aplikace konvenční filtrace zahrnuje čiřicí filtraci, sterilizační filtraci a filtraci odstraňování virů, což není předmětem tohoto článku. Tangenciální průtoková filtrace znamená, že směr proudění kapaliny je rovnoběžný s povrchem membrány. Při působení tlaku prochází membránou pouze část kapaliny a vstupuje do dolní části. Tento provozní režim je také známý jako "křížová filtrace". Vzhledem k tomu, že tangenciální průtok nepřetržitě "umývá" povrch membránového obalu během filtračního procesu, může tento provozní režim účinně zmírnit hromadění velkých částic a molekul na membráně, což činí tento provozní režim jedinečnými výhodami v mnoha aplikacích.
Při filtraci tangenciálního proudění (také známého jako "příčný tok") čerpadlo tlačí tekutinu přes povrch filtrační membrány, aby odplavilo zachycené molekuly, aby se minimalizovalo měřítko na povrchu filtrační membrány. Současně bude tangenciální tekutina také generovat tlak kolmý k filtrační membráně, tlačit rozpuštěné látky a malé molekuly přes filtrační membránu. Tímto způsobem lze filtrování dokončit. Simulační test separace písku a oblázků pomocí dělení obrazovky je užitečný pro pochopení mechanismu tangenciální filtrace průtoku: otvor obrazovky symbolizuje póry na filtrační membráně, zatímco písek a oblázky symbolizují molekuly, které mají být odděleny. Při stejnosměrné filtraci je směs oblázkových písků nucena pohybovat se směrem k otvoru obrazovky a na povrchu obrazovky se vytvoří oblázková vrstva, protože některé menší částice písku padají otvorem obrazovky, Zabraňte tomu, aby se horní písek pohyboval směrem k obrazovce a procházel síťovinou obrazovky. Při stejnosměrné filtraci může zvýšení tlaku vyvíjet tlak pouze na směs, což nepřispívá k podpoře separace; Naproti tomu v režimu tangenciální průtokové filtrace je tvorbě omezující vrstvy zabráněno recirkulací směsi, která je podobná vibracím, aby se odstranily oblázky blokující síť obrazovky, takže písek v horní části směsi padá a prochází síťovinou. Proto má použití tangenciální průtokové filtrace pro biomolekulární separaci vyšší účinnost a rychlejší koncentraci nebo rychlost filtrace.
