Principi i aplicació de la tecnologia de filtració de flux tangencial
La filtració de flux tangencial és un mètode eficaç per concentrar i dessalar 10 ml a milers de litres de solució de mostra. Es pot utilitzar per separar les biomolècules grans de petites biomolècules, capturar suspensions cel·lulars i aclarir el brou de fermentació i els lisats cel·lulars. El TFF es pot aplicar a una sèrie d'aplicacions, incloent la química de proteïnes, la biologia molecular, la immunologia, la bioquímica i la microbiologia. Aquest article se centrarà en el principi, els paràmetres principals i l'aplicació de la tecnologia de filtració de flux tangencial.
Com triar un sistema de filtració de flux tangencial adequat
TFF és la filtració de flux tangencial, que és un procés de separació de membrana impulsat per pressió segons la mida molecular. Amb TFF, la barreja de mostra no es veu obligada a través d'un sol camí a passar a través de la membrana com la filtració de CORRENT CONTINU. En canvi, el fluid circula tangencialment a través de la superfície de la membrana a través de múltiples vegades. Aquest comportament "d'escombrat" causat per la pressió aplicada redueix l'acumulació de mostres inicials a la superfície de la membrana. Les molècules diana amb un pes molecular més gran que la interceptada per la membrana es van retenir, però les molècules petites i el tampó van passar a través de la membrana. La filtració de flux tangencial és un mètode eficaç per concentrar i dessalar 10 ml a milers de litres de solució de mostra. Es pot utilitzar per separar les biomolècules grans de petites biomolècules, capturar suspensions cel·lulars i aclarir el brou de fermentació i els lisats cel·lulars. El TFF es pot aplicar a una sèrie d'aplicacions, incloent la química de proteïnes, la biologia molecular, la immunologia, la bioquímica i la microbiologia. Aquest article se centrarà en el principi, els paràmetres principals i l'aplicació de la tecnologia de filtració de flux tangencial.
La filtració convencional significa que sota l'acció de la pressió, el líquid passa directament a través de la membrana del filtre i entra a la aigües avall, mentre que les partícules o molècules grans són interceptades aigües amunt o dins de la membrana, i petites partícules o molècules entren a la aigües avall a través de la membrana. En aquest mode d'operació, la direcció de flux del líquid és perpendicular a la superfície de la membrana i entra aigües avall, de manera que també s'anomena "filtració sense sortida". L'aplicació de la filtració convencional inclou la filtració d'aclariments, la filtració d'esterilització i la filtració d'eliminació de virus, que no és el focus d'aquest article. La filtració de flux tangencial significa que la direcció del flux del líquid és paral·lela a la superfície de la membrana. Sota l'acció de pressió, només una part del líquid passa a través de la membrana i entra aigües avall. Aquest mode d'operació també es coneix com a "filtració de flux creuat". Com que el flux tangencial "renta" contínuament la superfície del paquet de membrana durant el procés de filtració, aquest mode d'operació pot alleujar eficaçment l'acumulació de grans partícules i molècules a la membrana, cosa que fa que aquest mode d'operació tingui avantatges únics en moltes aplicacions.
En la filtració de flux tangencial (també conegut com a "flux creuat") la bomba empeny el fluid a través de la superfície de la membrana del filtre per rentar les molècules atrapades, de manera que es minimitzi l'escala a la superfície de la membrana del filtre. Al mateix temps, el líquid tangencial també generarà pressió perpendicular a la membrana del filtre, empenyent soluts i molècules petites a través de la membrana del filtre. D'aquesta manera, es pot completar el filtratge. La prova de simulació de la separació de sorra i còdols per pantalla de subdivisió és útil per entendre el mecanisme de filtració de flux tangencial: el forat de la pantalla simbolitza els porus de la membrana del filtre, mentre que la sorra i els còdols simbolitzen les molècules a separar. En la filtració de CORRENT CONTINU, la barreja de còdols de sorra es veu obligada a moure's cap al forat de la pantalla, i es forma una capa de còdols a la superfície de la pantalla a mesura que algunes partícules de sorra més petites cauen a través del forat de la pantalla, eviten que la sorra superior es mogui cap a la pantalla i passi a través de la malla de la pantalla (fig. 1). En la filtració de CORRENT CONTINU, l'augment de la pressió només pot exercir pressió sobre la barreja, que no és propici per a la promoció de la separació; En canvi, en el mode de filtració de flux tangencial, la formació de la capa limitant s'evita mitjançant la recirculació de la barreja, que és similar a la vibració per eliminar els còdols que bloquegen la malla de la pantalla, de manera que la sorra de la part superior de la barreja cau i passa a través de la malla de la pantalla. Per tant, l'ús de filtració de flux tangencial per a la separació biomolecular té una major eficiència i una velocitat de concentració o filtració més ràpida.
