Princip i primjena tehnologije filtracije tangencijalnog protoka
Tangencijalna protočna filtracija učinkovita je metoda za koncentriranje i odsoljavanje od 10 ml do tisuća litara otopine uzorka. Može se koristiti za odvajanje velikih biomolekula od malih biomolekula, hvatanje staničnih suspenzija i bistrenje fermentacijske juhe i staničnih lizata. TFF se može primijeniti u nizu primjena, uključujući kemiju proteina, molekularnu biologiju, imunologiju, biokemiju i mikrobiologiju. Ovaj rad će se fokusirati na princip, glavne parametre i primjenu tehnologije filtracije tangencijalnog protoka.
Kako odabrati odgovarajući sustav filtracije tangencijalnog protoka
TFF je tangencijalna protočna filtracija, što je proces odvajanja membrane vođen pritiskom prema veličini molekule. S TFF-om, mješavina uzorka nije prisiljena kroz jedan put da prođe kroz membranu poput DC filtracije. Umjesto toga, tekućina više puta kruži tangencijalno kroz površinu membrane. Ovakvo ponašanje "pometanja" uzrokovano primijenjenim pritiskom smanjuje nakupljanje početnih uzoraka na površini membrane. Ciljane molekule s većom molekulskom težinom od one koju je presrela membrana su zadržane, ali male molekule i pufer su prošli kroz membranu. Tangencijalna protočna filtracija učinkovita je metoda za koncentriranje i odsoljavanje od 10 ml do tisuća litara otopine uzorka. Može se koristiti za odvajanje velikih biomolekula od malih biomolekula, hvatanje staničnih suspenzija i bistrenje fermentacijske juhe i staničnih lizata. TFF se može primijeniti u nizu primjena, uključujući kemiju proteina, molekularnu biologiju, imunologiju, biokemiju i mikrobiologiju. Ovaj rad će se fokusirati na princip, glavne parametre i primjenu tehnologije filtracije tangencijalnog protoka.
Konvencionalna filtracija znači da pod djelovanjem tlaka tekućina izravno prolazi kroz membranu filtera i ulazi nizvodno, dok se velike čestice ili molekule presreću uzvodno ili unutar membrane, a male čestice ili molekule ulaze nizvodno kroz membranu. U ovom načinu rada, smjer strujanja tekućine okomit je na površinu membrane i ulazi nizvodno, pa se naziva i "filtracijom slijepe ulice". Primjena konvencionalne filtracije uključuje filtraciju za bistrenje, filtraciju za sterilizaciju i filtraciju za uklanjanje virusa, što nije u fokusu ovog rada. Tangencijalna filtracija protoka znači da je smjer strujanja tekućine paralelan s površinom membrane. Pod djelovanjem pritiska samo dio tekućine prolazi kroz membranu i ulazi nizvodno. Ovaj način rada također je poznat kao "filtracija poprečnog toka". Budući da tangencijalni tok kontinuirano "pere" površinu membranskog paketa tijekom procesa filtracije, ovaj način rada može učinkovito ublažiti nakupljanje velikih čestica i molekula na membrani, zbog čega ovaj način rada ima jedinstvene prednosti u mnogim primjenama.
U filtraciji s tangencijalnim protokom (također poznatom kao "poprečni tok"), pumpa gura tekućinu kroz površinu filtarske membrane kako bi isprala zarobljene molekule, kako bi se smanjio kamenac na površini filtarske membrane. Istodobno, tangencijalna tekućina će također stvarati pritisak okomito na membranu filtera, gurajući otopljene tvari i male molekule kroz membranu filtera. Na taj način se filtriranje može dovršiti. Simulacijski test odvajanja pijeska i šljunka podjelom sita pomaže razumijevanju mehanizma filtracije tangencijalnog toka: otvor sita simbolizira pore na membrani filtera, dok pijesak i šljunak simboliziraju molekule koje treba odvojiti. Kod istosmjerne filtracije, mješavina pješčanog šljunka se prisiljava da se kreće prema otvoru zaslona, a sloj šljunka se formira na površini zaslona kako neke manje čestice pijeska padaju kroz otvor sita. sito mreža (slika 1). Kod istosmjerne filtracije, povećanje tlaka može samo vršiti pritisak na smjesu, što nije pogodno za poticanje razdvajanja; Nasuprot tome, u načinu filtracije tangencijalnog toka, stvaranje graničnog sloja sprječava se recirkulacijom smjese, što je slično vibracijama kako bi se uklonili kamenčići koji blokiraju mrežicu sita, tako da pijesak na vrhu smjese pada i prolazi kroz mrežu sita. Stoga uporaba tangencijalne filtracije protoka za biomolekularno odvajanje ima veću učinkovitost i bržu koncentraciju ili brzinu filtracije.
