Mis vahe on tavalise voolufiltri ja tangentsiaalse voolu filtreerimise vahel?
Erinevatest saadaolevatest filtreerimismeetoditest on tavaline voolufiltreerimine (NFF) ja tangentsiaalne voolufiltratsioon (TFF) kaks tavaliselt kasutatavat meetodit selgitamisel ja eraldamisel nii üles- kui ka allavoolu töötlemisel biofarmatseutiliste preparaatide tootmisprotsessis. Selles artiklis selgitame TFF-i ja NFF-i erinevusi ning nende eeliseid ja puudusi.
Tavalise voolufiltri mõistmine
Tavalise vooluga filtreerimine (tuntud ka kui ummikfiltreerimine) on tavaline filtreerimismeetod, mille käigus lahused voolavad vertikaalselt läbi membraani. Membraani pooridest suuremad molekulid jäävad kinni ja väiksemad molekulid läbivad.
Eelised:
Tavalise vooluga filtreerimist on erinevates tööstusharudes laialdaselt kasutatud juba aastaid, mis muudab sobivate filtrite ja membraanide leidmise lihtsamaks. Tavalise vooluga filtreerimissüsteem on lihtne ja hõlpsasti seadistatav kui TFF-süsteem.
Puudus:
Tavalisel voolufiltrimisel on aga puudus, et makromolekulid kipuvad kogunema membraani pinnale, moodustades kihi, mida nimetataksefiltrikook. Filtreerimisaja pikenedes muutub see kiht paksemaks, mis vähendab filtreerimise efektiivsust ja lüheneb membraani eluiga.
Tangentsiaalse voolu filtreerimise mõistmine
Tangentsiaalse vooluga filtreerimise korral voolab vedelik tangentsiaalselt üle membraani pinna ja vedeliku poolt tekitatud transmembraanne rõhuerinevus surub osa lahusest vastu filtrimembraani, samas kui kinnijäänud osa ringleb tagasi läbi süsteemi.
Eelised:
1. Filterkooki pole
Tangentsiaalsel voolufiltrimisel proov voolab ja loputab membraani pinda, mis hoiab ära makromolekulide kuhjumise ja minimeerib kontsentratsiooni polarisatsiooni vähenenud voolukiiruse tõttu. Seega tagab see ühtlase voolukiiruse ja pikendab oluliselt filtrimembraani eluiga. Lisaks määratakse ja säilitatakse transmembraanne rõhk, mis võimaldab töödelda suurt mahtu, kasutades optimaalset membraani pindala.
2. Õrn eraldamine:
TFF töötab madalal transmembraansel rõhul, mis tagab õrna eraldamise ja minimaalse nihkepinge tundlikel biomolekulidel. Nihkekiirust saab täpselt reguleerida etteande voolukiirust muutes.
3. Kontsentreerimine ja diafiltratsioon
Lisaks kogutakse membraani läbiv permeaat kokku, ülejäänud vedelik taaskasutatakse ja kontsentreeritakse, mis võimaldab tangentsiaalse voolu filtreerimise ajal puhvreid vahetada (diafiltratsioon).
4. Lineaarne suurendamine
Lõpuks on TFF-süsteemid olemuselt modulaarsed, võimaldades paindlikkust filtreerimisala suurendamisel, lisades rohkem mooduleid või suurendades pikkust (õõneskiudmoodulid). Sel põhjusel on enamik TFF-seadmeid lineaarselt skaleeritavad.
5. Korduvkasutatav
Nõuetekohase puhastamise ja ladustamise korral saab TFF-seadmeid taaskasutada, mis vähendab oluliselt tarbimiskulusid kui tavaline voolufiltreerimine.
Puudus:
Keerukus:Optimaalse jõudluse saavutamiseks on oluline täpsustada töötingimusi, sealhulgas transmembraanset rõhku, ristvoolu kiirust ja temperatuuri jne.
Seetõttu võib TFF-süsteemide seadistamine ja kasutamine olla tavapärase voolufiltrimisega võrreldes keerulisem, vajades lisaseadmeid, nagu hoidikud, pumbad, rõhuandurid, ning ideaalsete töötingimuste säilitamiseks kuluvad kulud tugevate juhtimissüsteemide rakendamiseks. Mis toob kaasa ka suurema alginvesteeringu maksumuse.
