Која је разлика између филтрације нормалног протока и филтрације тангенцијалног протока?
Међу различитим доступним методама филтрације, филтрација нормалним протоком (НФФ) и филтрација тангенцијалног протока (ТФФ) су две најчешће коришћене методе за бистрење и раздвајање за прераду узводно и низводно у процесу производње биофармацеутика. У овом чланку ћемо објаснити разлике између ТФФ-а и НФФ-а, као и њихове предности и недостатке.
Разумети нормалну филтрацију протока
Филтрација нормалног протока (такође позната као филтрација у ћорсокаку) је конвенционална метода филтрације којом раствори теку вертикално кроз мембрану. Молекули већи од мембранских пора задржавају се и мањи молекули пролазе кроз њих.
Предности:
Филтрација нормалног протока се нашироко користи у разним индустријама већ дуги низ година, што олакшава проналажење одговарајућих филтера и мембрана. Систем филтрације нормалног протока је једноставан и лак за подешавање од ТФФ система.
Недостатак:
Међутим, нормална филтрација протока има недостатак што макромолекули имају тенденцију да се акумулирају на површини мембране, формирајући слој познат каофилтер колач. Како се време филтрације повећава, овај слој постаје дебљи, што доводи до смањене ефикасности филтрације и краћег века трајања мембране.
Разумети филтрацију тангенцијалног протока
Код филтрације тангенцијалног протока, течност тече тангенцијално преко површине мембране и разлика трансмембранског притиска коју ствара течност притиска део раствора на мембрану филтера, док задржани део циркулише назад кроз систем.
Предности:
1. Нема филтер колача
Код филтрације тангенцијалног протока, узорак тече и испире површину мембране што спречава акумулацију макромолекула и минимизира поларизацију концентрације услед смањене брзине протока. Дакле, обезбеђује константан проток и значајно продужава животни век филтерске мембране. Штавише, трансмембрански притисак се одређује и одржава, омогућавајући обраду велике запремине коришћењем оптималне површине мембране.
2. Нежно одвајање:
ТФФ ради при ниском трансмембранском притиску, што обезбеђује нежно одвајање и минимално смицање на осетљивим биомолекулима. Брзина смицања се може прецизно регулисати модификовањем протока хране.
3. Концентрација и дијафилтрација
Надаље, пермеат који пролази кроз мембрану се сакупља, док се преостала течност рециклира и концентрише, што омогућава размену пуфера (дијафилтрацију) током филтрације тангенцијалног тока.
4. Линеарно повећање
На крају, ТФФ системи су модуларни по природи, омогућавајући флексибилност у повећању подручја филтрације додавањем више модула или повећањем дужине (модули са шупљим влакнима). Из тог разлога, већина ТФФ уређаја је линеарно скалабилна.
5. За вишекратну употребу
Уз правилно чишћење и складиштење, ТФФ уређаји се могу поново користити, што значајно смањује трошкове потрошног материјала од нормалне филтрације протока.
Недостатак:
Сложеност:Да би се постигле оптималне перформансе, неопходно је фино подесити радне услове, укључујући трансмембрански притисак, брзину унакрсног протока и температуру, итд.
Због тога ТФФ системи могу бити сложенији за постављање и рад у поређењу са нормалном филтрацијом протока, захтевајући додатну опрему као што су држачи, пумпе, сензори притиска, и сносити трошкове имплементације робусних контролних система за одржавање идеалних радних услова. Што ће такође довести до већих почетних трошкова улагања.
