Hvordan man vælger et passende tangentielt flowfiltreringssystem
TFF er tangentiel flowfiltrering, som er en trykdrevet membranseparationsproces i henhold til molekylstørrelse. Med TFF tvinges prøveblandingen ikke gennem en enkelt vej til at passere gennem membranen som DC-filtrering. I stedet cirkulerer væsken tangentielt gennem overfladen af membranen gennem flere gange. Denne "fejende" adfærd forårsaget af påført tryk reducerer akkumuleringen af indledende prøver på membranoverfladen. Målmolekylerne med større molekylvægt end den, der opfanges af membranen, blev tilbageholdt, men de små molekyler og buffer passerede gennem membranen. Tangential flow-filtrering er en effektiv metode til at koncentrere og afsalte 10 ml til tusindvis af liter prøveopløsning. Det kan bruges til at adskille store biomolekyler fra små biomolekyler, fange cellesuspensioner og klare fermenteringsbouillon og cellelysater. TFF kan anvendes til en række applikationer, herunder proteinkemi, molekylærbiologi, immunologi, biokemi og mikrobiologi. Dette papir vil fokusere på princippet, hovedparametrene og anvendelsen af tangentiel flowfiltreringsteknologi.
Konventionel filtrering betyder, at væsken under påvirkning af tryk passerer direkte gennem filtermembranen og kommer nedstrøms, mens store partikler eller molekyler opsnappes opstrøms eller inde i membranen, og små partikler eller molekyler kommer nedstrøms gennem membranen. I denne driftstilstand er væskens strømningsretning vinkelret på membranoverfladen og kommer ind i nedstrøms, så det kaldes også "blindvejsfiltrering". Anvendelsen af konventionel filtrering omfatter klaringsfiltrering, steriliseringsfiltrering og virusfjernelsesfiltrering, hvilket ikke er fokus i denne artikel. Tangentiel flowfiltrering betyder, at væskens strømningsretning er parallel med membranoverfladen. Under påvirkning af tryk passerer kun en del af væsken gennem membranen og kommer ind i nedstrøms. Denne driftstilstand er også kendt som "cross flow filtration". Fordi det tangentielle flow kontinuerligt "vasker" overfladen af membranpakken under filtreringsprocessen, kan denne driftstilstand effektivt afhjælpe akkumuleringen af store partikler og molekyler på membranen, hvilket gør, at denne driftstilstand har unikke fordele i mange anvendelser.
Ved tangentiel flow (også kendt som "cross flow")-filtrering skubber pumpen væsken gennem overfladen af filtermembranen for at vaske de fangede molekyler væk, for at minimere skalaen på overfladen af filtermembranen. Samtidig vil tangentiel væske også generere tryk vinkelret på filtermembranen og skubbe opløste stoffer og små molekyler gennem filtermembranen. På denne måde kan filtreringen fuldføres. Simuleringstesten af adskillelse af sand og småsten ved underopdelingsskærm er nyttig til at forstå mekanismen for tangentiel flowfiltrering: sigtehullet symboliserer porerne på filtermembranen, mens sand og småsten symboliserer molekylerne, der skal adskilles. Ved DC-filtrering tvinges sandstensblandingen til at bevæge sig mod sigtehullet, og der dannes et stenlag på sigteoverfladen, når nogle mindre sandpartikler falder gennem sigtehullet, forhindrer det øverste sand i at bevæge sig mod sigten og passere igennem. skærmens mesh. Ved DC-filtrering kan en forøgelse af trykket kun udøve tryk på blandingen, hvilket ikke er befordrende for fremme af adskillelse; I modsætning hertil forhindres dannelsen af det begrænsende lag i den tangentielle flowfiltreringstilstand ved recirkulation af blandingen, hvilket svarer til vibrationer for at fjerne småsten, der blokerer skærmnettet, så sandet i toppen af blandingen falder og passerer gennem skærmnettet. Derfor har brugen af tangentiel flowfiltrering til biomolekylær separation højere effektivitet og hurtigere koncentration eller filtreringshastighed.
