So wählen Sie ein geeignetes Tangentialfluss-Filtrationssystem aus
TFF ist Tangentialflussfiltration, ein druckgetriebener Membrantrennprozess nach Molekülgröße. Mit TFF wird die Probenmischung nicht wie bei der DC-Filtration durch einen einzigen Weg gezwungen, um die Membran zu passieren. Stattdessen zirkuliert das Fluid mehrfach tangential durch die Oberfläche der Membran hindurch. Dieses durch den aufgebrachten Druck verursachte "Wischverhalten" verringert die Ansammlung von Anfangsproben auf der Membranoberfläche. Die Zielmoleküle mit größerem Molekulargewicht als dem, das von der Membran abgefangen wurde, wurden zurückgehalten, aber die kleinen Moleküle und der Puffer passierten die Membran. Die Tangentialflussfiltration ist eine effektive Methode zum Konzentrieren und Entsalzen von 10 ml bis zu Tausenden von Litern Probenlösung. Es kann verwendet werden, um große Biomoleküle von kleinen Biomolekülen zu trennen, Zellsuspensionen einzufangen und Fermentationsbrühen und Zelllysate zu klären. TFF kann auf eine Reihe von Anwendungen angewendet werden, einschließlich Proteinchemie, Molekularbiologie, Immunologie, Biochemie und Mikrobiologie. Dieses Papier konzentriert sich auf das Prinzip, die Hauptparameter und die Anwendung der Tangentialfluss-Filtrationstechnologie.
Herkömmliche Filtration bedeutet, dass die Flüssigkeit unter Druckeinwirkung direkt durch die Filtermembran strömt und in den stromabwärtigen Bereich eintritt, während große Partikel oder Moleküle stromaufwärts oder innerhalb der Membran abgefangen werden und kleine Partikel oder Moleküle stromabwärts durch die Membran gelangen. Bei dieser Betriebsart verläuft die Strömungsrichtung der Flüssigkeit senkrecht zur Membranoberfläche und tritt stromabwärts ein, daher spricht man auch von „Dead-End-Filtration“. Die Anwendung der konventionellen Filtration umfasst die Klärfiltration, die Sterilisationsfiltration und die Virusentfernungsfiltration, die nicht im Mittelpunkt dieses Papiers steht. Tangentialströmungsfiltration bedeutet, dass die Strömungsrichtung der Flüssigkeit parallel zur Membranoberfläche verläuft. Unter Druckeinwirkung tritt nur ein Teil der Flüssigkeit durch die Membran und tritt in den Downstream ein. Diese Betriebsart wird auch als „Cross-Flow-Filtration“ bezeichnet. Da die tangentiale Strömung die Oberfläche des Membranpakets während des Filtrationsprozesses kontinuierlich „wäscht“, kann dieser Betriebsmodus die Ansammlung großer Partikel und Moleküle auf der Membran wirksam verringern, wodurch dieser Betriebsmodus in vielen Anwendungen einzigartige Vorteile bietet.
Bei der Tangentialfluss-Filtration (auch als „Cross Flow“-Filtration bekannt) drückt die Pumpe die Flüssigkeit durch die Oberfläche der Filtermembran, um die eingeschlossenen Moleküle wegzuspülen und so die Ablagerungen auf der Oberfläche der Filtermembran zu minimieren. Gleichzeitig erzeugt die tangentiale Flüssigkeit auch Druck senkrecht zur Filtermembran, wodurch gelöste Stoffe und kleine Moleküle durch die Filtermembran gedrückt werden. Auf diese Weise kann die Filterung abgeschlossen werden. Um den Mechanismus der Tangentialströmungsfiltration zu verstehen, ist der Simulationstest der Sand-Kies-Trennung mittels Unterteilungssieb hilfreich: Das Siebloch symbolisiert die Poren auf der Filtermembran, während Sand und Kiesel die abzutrennenden Moleküle symbolisieren. Bei der DC-Filtration wird die Sand-Kiesel-Mischung gezwungen, sich in Richtung des Sieblochs zu bewegen, und auf der Sieboberfläche bildet sich eine Kieselschicht, wenn einige kleinere Sandpartikel durch das Siebloch fallen. Verhindern Sie, dass sich der obere Sand zum Sieb bewegt und durchgeht das Siebgewebe. Bei der DC-Filtration kann eine Druckerhöhung nur Druck auf das Gemisch ausüben, was der Trennung nicht förderlich ist; Im Gegensatz dazu wird im Tangentialfluss-Filtrationsmodus die Bildung der Grenzschicht durch Rezirkulation der Mischung verhindert, die einer Vibration ähnlich ist, um die Kieselsteine zu entfernen, die das Siebgewebe blockieren, so dass der Sand oben auf der Mischung abfällt geht durch das Siebgewebe. Daher hat die Verwendung der Tangentialflussfiltration für die biomolekulare Trennung eine höhere Effizienz und eine schnellere Konzentration oder Filtrationsgeschwindigkeit.
