Kā izvēlēties piemērotu tangenciālās plūsmas filtrēšanas sistēmu
TFF ir tangenciālās plūsmas filtrēšana, kas ir ar spiedienu vadīts membrānas atdalīšanas process atbilstoši molekulu izmēram. Izmantojot TFF, parauga maisījums netiek izspiests cauri membrānai, piemēram, līdzstrāvas filtrēšanai. Tā vietā šķidrums tangenciāli cirkulē caur membrānas virsmu vairākas reizes. Šī "slaucīšanas" uzvedība, ko izraisa pielietotais spiediens, samazina sākotnējo paraugu uzkrāšanos uz membrānas virsmas. Mērķa molekulas ar lielāku molekulmasu nekā membrānas pārtvertās tika saglabātas, bet mazās molekulas un buferis izgāja cauri membrānai. Tangenciālās plūsmas filtrēšana ir efektīva metode, lai koncentrētu un atsāļotu no 10 ml līdz tūkstošiem litru parauga šķīduma. To var izmantot, lai atdalītu lielas biomolekulas no mazām biomolekulām, uztvertu šūnu suspensijas un dzidrinātu fermentācijas buljonu un šūnu lizātus. TFF var izmantot dažādiem lietojumiem, tostarp olbaltumvielu ķīmijā, molekulārajā bioloģijā, imunoloģijā, bioķīmijā un mikrobioloģijā. Šajā rakstā galvenā uzmanība tiks pievērsta tangenciālās plūsmas filtrēšanas tehnoloģijas principam, galvenajiem parametriem un pielietojumam.
Tradicionālā filtrēšana nozīmē, ka spiediena ietekmē šķidrums tieši iziet cauri filtra membrānai un nonāk lejup pa straumi, savukārt lielas daļiņas vai molekulas tiek aizturētas membrānas augšpus vai iekšpusē, bet mazas daļiņas vai molekulas caur membrānu nonāk lejup pa straumi. Šajā darbības režīmā šķidruma plūsmas virziens ir perpendikulārs membrānas virsmai un ieplūst pa straumi, tāpēc to sauc arī par "strupcijas filtrēšanu". Parastās filtrēšanas pielietojums ietver dzidrināšanas filtrēšanu, sterilizācijas filtrēšanu un vīrusu noņemšanas filtrēšanu, kas nav šī raksta uzmanības centrā. Tangenciālās plūsmas filtrēšana nozīmē, ka šķidruma plūsmas virziens ir paralēls membrānas virsmai. Spiediena ietekmē tikai daļa šķidruma iziet cauri membrānai un nonāk lejup pa straumi. Šis darbības režīms ir pazīstams arī kā "šķērsplūsmas filtrēšana". Tā kā tangenciālā plūsma nepārtraukti "mazgā" membrānas iepakojuma virsmu filtrēšanas procesa laikā, šis darbības režīms var efektīvi atvieglot lielu daļiņu un molekulu uzkrāšanos uz membrānas, kas padara šim darbības režīmam unikālas priekšrocības daudzos lietojumos.
Tangenciālās plūsmas (pazīstama arī kā "šķērsplūsma") filtrācijā sūknis izspiež šķidrumu caur filtra membrānas virsmu, lai nomazgātu notvertās molekulas, tādējādi samazinot katlakmens veidošanos uz filtra membrānas virsmas. Tajā pašā laikā tangenciālais šķidrums radīs arī spiedienu, kas ir perpendikulārs filtra membrānai, izspiežot izšķīdušās vielas un mazas molekulas caur filtra membrānu. Tādā veidā var pabeigt filtrēšanu. Simulācijas tests smilšu un oļu atdalīšanai ar sadalīšanas sietu palīdz izprast tangenciālās plūsmas filtrēšanas mehānismu: ekrāna caurums simbolizē poras uz filtra membrānas, bet smiltis un oļi simbolizē atdalāmās molekulas. Līdzstrāvas filtrācijā smilšu oļu maisījums ir spiests virzīties uz sieta caurumu, un uz ekrāna virsmas veidojas oļu slānis, jo dažas mazākas smilšu daļiņas izkrīt caur sieta caurumu, neļauj augšējai smiltīm virzīties uz sietu un iziet cauri. ekrāna sietu. Līdzstrāvas filtrācijā spiediena palielināšana var tikai radīt spiedienu uz maisījumu, kas neveicina atdalīšanu; Turpretim tangenciālās plūsmas filtrēšanas režīmā ierobežojošā slāņa veidošanos novērš maisījuma recirkulācija, kas ir līdzīga vibrācijai, lai noņemtu oļus, kas bloķē sieta sietu, tā, ka maisījuma augšpusē esošās smiltis nokrīt un iet caur ekrāna sietu. Tāpēc tangenciālās plūsmas filtrācijas izmantošanai biomolekulārajai atdalīšanai ir augstāka efektivitāte un ātrāka koncentrācija vai filtrēšanas ātrums.
