Принцип и примена технологије филтрације тангенцијалног протока
Тангенцијална проточна филтрација је ефикасна метода за концентрисање и одслађивање од 10 мл до хиљада литара раствора узорка. Може се користити за одвајање великих биомолекула од малих биомолекула, хватање ћелијских суспензија и бистрење ферментационог бујона и ћелијских лизата. ТФФ се може применити на низ апликација, укључујући хемију протеина, молекуларну биологију, имунологију, биохемију и микробиологију. Овај рад ће се фокусирати на принцип, главне параметре и примену технологије филтрације тангенцијалног протока.
Како одабрати одговарајући систем филтрације тангенцијалног протока
ТФФ је тангенцијална проточна филтрација, која је процес раздвајања мембране под притиском према величини молекула. Са ТФФ, мешавина узорка се не провлачи кроз једну путању да прође кроз мембрану као ДЦ филтрација. Уместо тога, течност циркулише тангенцијално кроз површину мембране више пута. Овакво понашање које је узроковано примењеним притиском смањује накупљање почетних узорака на површини мембране. Циљни молекули са већом молекулском тежином од оне коју је пресрела мембрана су задржани, али су мали молекули и пуфер прошли кроз мембрану. Тангенцијална проточна филтрација је ефикасна метода за концентрисање и одслађивање од 10 мл до хиљада литара раствора узорка. Може се користити за одвајање великих биомолекула од малих биомолекула, хватање ћелијских суспензија и бистрење ферментационог бујона и ћелијских лизата. ТФФ се може применити на низ апликација, укључујући хемију протеина, молекуларну биологију, имунологију, биохемију и микробиологију. Овај рад ће се фокусирати на принцип, главне параметре и примену технологије филтрације тангенцијалног протока.
Конвенционална филтрација значи да под дејством притиска течност директно пролази кроз мембрану филтера и улази низводно, док се велике честице или молекули пресрећу узводно или унутар мембране, а мале честице или молекули улазе низводно кроз мембрану. У овом режиму рада, правац протока течности је окомит на површину мембране и улази низводно, па се назива и „филтрацијом слепе тачке“. Примена конвенционалне филтрације обухвата филтрацију за бистрење, филтрацију за стерилизацију и филтрацију за уклањање вируса, што није у фокусу овог рада. Тангенцијална филтрација протока значи да је правац протока течности паралелан са површином мембране. Под дејством притиска само део течности пролази кроз мембрану и улази низводно. Овај режим рада је такође познат као "филтрација унакрсног тока". Пошто тангенцијални ток континуирано "пере" површину мембранског пакета током процеса филтрације, овај режим рада може ефикасно ублажити накупљање великих честица и молекула на мембрани, због чега овај режим рада има јединствене предности у многим применама.
У филтрацији са тангенцијалним протоком (такође познатом као „унакрсни ток“), пумпа гура течност кроз површину филтерске мембране да би испрала заробљене молекуле, како би се минимизирао каменац на површини филтерске мембране. У исто време, тангенцијална течност ће такође стварати притисак окомито на мембрану филтера, гурајући растворене супстанце и мале молекуле кроз мембрану филтера. На овај начин се филтрирање може завршити. Симулацијски тест одвајања песка и шљунка помоћу сита за поделу је од помоћи да се разуме механизам филтрације тангенцијалног тока: отвор на екрану симболизује поре на мембрани филтера, док песак и шљунак симболизују молекуле које треба одвојити. Приликом ДЦ филтрације, мешавина пешчаног шљунка је принуђена да се креће према отвору екрана, а слој шљунка се формира на површини екрана како неке мање честице песка падају кроз отвор сита, спречавају да се горњи песак креће према екрану и прође кроз сито мрежа (слика 1). У ДЦ филтрацији, повећање притиска може само да изврши притисак на смешу, што не доприноси унапређењу раздвајања; Насупрот томе, у режиму филтрације тангенцијалног тока, формирање граничног слоја је спречено рециркулацијом смеше, што је слично вибрацијама како би се уклонили каменчићи који блокирају мрежу сита, тако да песак на врху смеше пада и пролази кроз мрежу екрана. Стога, употреба филтрације тангенцијалног протока за биомолекуларно одвајање има већу ефикасност и бржу концентрацију или брзину филтрације.
