Koje su metode čišćenja kasete s ravnim papirom?

Ako radite u biotehnologiji, farmaceutskoj proizvodnji ili u bilo kojoj oblasti koja koristi ultrafiltraciju za koncentriranje, pročišćavanje ili odvajanje biomolekula (mislimo na proteine, antitijela ili supernatante stanične kulture), vjerojatno ste radili s ravnim kasetama. Ja sam dobavljač ovih proizvoda više od jedne decenije, a jedno pitanje koje dobijam mnogo češće od specifikacija proizvoda je: „Koji je pravi način da očistim svoju kasetu sa ravnim listovima?“ Preskočite generičke trikove za ispiranje i brisanje koje možete pronaći u starim laboratorijskim priručnicima – čišćenje nije samo u tome da izgleda lijepo. Radi se o održavanju performansi filtracije na pravom mjestu, produženju vijeka trajanja vaših kaseta (što vam dugoročno štedi tonu gotovine) i izbjegavanju unakrsne kontaminacije između serija. Ako ste ovdje, velike su šanse da već znate da loše čišćenje dovodi do stvari kao što su niže stope protoka, kraći vijek trajanja kasete ili čak uništene serije. Hajde da ovo razložimo korak po korak, bez fensi žargona, samo iskren govor koji svojim mušterijama govorim kada zovu paniku zbog začepljene kasete.

Prvo, hajde da se uverimo da smo na istoj strani o onome o čemu pričamo. Kasete sa ravnim limom su okosnica sistema filtracije tangencijalnog protoka (TFF)—to su one tanke, slojevite membranske jedinice koje dijele protok hrane u dva toka: permeat (ono što prolazi kroz membranu) i retentat (ono što se zadržava). Ako tražite određene modele, ovdje imamo cijelu liniju:Kasete-TFF-filtraciona serija, uključujućiKasete za ultrafiltraciju tangencijalnog protoka,100kd Ultrafiltracione kasete, iUltrafiltracione kasete sa visećim ekranom. Sada, na dio čišćenja. Počnimo s ispiranjem odmah nakon upotrebe—o ovome se ne može pregovarati, poput izuvanja cipela nakon šetnje po kiši. Čekanje čak i sat vremena nakon upotrebe omogućava da se ostaci osuše na membrani, a osušeni proteini ili ćelijski ostaci su mnogo teže skinuti, poput ljepila koji se stvrdnuo. Za ovaj prvi korak, želite koristiti istu vrstu vode koju biste koristili za laboratorijsku pripremu ili proizvodnju – filtriranu deioniziranu (DI) vodu, a ne vodu iz slavine. Zašto? Voda iz slavine sadrži minerale i hlor koji mogu reagovati sa ostacima biomolekula, što pogoršava zarastanje. Pustite DI vodu kroz kasetu istom brzinom protoka koju ste koristili tokom postupka filtriranja. Nemojte odmah povisiti pritisak na supervisok – niski do umjereni tlak (10–15 psi) je najbolji ovdje. Vidjet ćete kako permeat isprva postaje mutan; nastavite sve dok ne postane potpuno bistro, a tok retentata više nije pjenast. Ako je vaša kaseta imala visoke koncentracije stvari poput ćelijskog lizata ili gustih otopina proteina, možda ćete morati napraviti dva brza ispiranja DI umjesto jednog. Ovaj korak traje 5-10 minuta, ali je najvažnije spriječiti pojavu nečistoća.

Sljedeće, ako imate blage do umjerene prljavštine – poput nakupljanja proteina koji se nije skidao pri prvom ispiranju – vrijeme je za osnovno pranje. Najbolja opcija je razrijeđena alkalna otopina, obično natrijum hidroksida (NaOH), u koncentraciji od 0,1–0,5 M. Znam šta neki od vas misle: „NaOH je oštar, neće li to oštetiti membranu?“ Sve dok ga ne držite uključenim predugo, potpuno je sigurno. Alkalne otopine razgrađuju proteinske veze, rastvaraju organske ostatke, pa čak i ubijaju sve mikrobe koji su se uvukli u kasetu. Profesionalni savjet: zagrijte otopinu NaOH na 30–40°C (86–104°F) prije nego što je prođe. Toplota čini da alkalni rastvor deluje mnogo brže, skraćujući vreme kontakta. Pustite ga kroz kasetu 15-30 minuta, i dalje pri tom umjerenom protoku. Ipak, nemojte dozvoliti da otopina stoji u kaseti – stagnirajuća alkalna kiselina može uzrokovati pH skokove koji s vremenom troše membranu. Nakon pranja, ponovo isperite DI vodom dok pH permeata ne bude neutralan (testirajte ga pH trakom, jednostavno). Ako je vaše zaprljanje posebno tvrdoglavo, poput ostataka monoklonskih antitijela ili nukleinskih kiselina, možete dodati malu količinu surfaktanta—nešto poput 0,1% Tween 20—u otopinu NaOH. Surfaktanti pomažu u uklanjanju hidrofobnih ostataka s površine membrane, poput sapuna za suđe za masnoću. Samo se pobrinite da nakon toga super dobro isperite taj surfaktant, inače bi to moglo pokvariti stope protoka vašeg sljedećeg ciklusa filtracije.

Sada, hajde da pričamo o većem prljanju, jer ponekad čak ni najbolje početno pranje nije dovoljno. Možda ste obrađivali supernatant stanične kulture s puno nerastvorljivih ostataka ili seriju s visokim nivoom polisaharida koji se lijepe za membranu. Za ovo vam je potrebno jače hemijsko čišćenje, koje se ponekad naziva i "čišćenje dezinfekcijom" ili "CIP (čišćenje na mestu)" korak ako koristite ceo sistem. Ovdje preporučujem enzimsko sredstvo za čišćenje - zamislite ga kao posebnu mješavinu enzima koja proždire čvrste organske ostatke. Enzimska sredstva za čišćenje djeluju mnogo bolje od oštrih kiselina za biološko onečišćenje jer ciljaju na specifične spojeve bez oštećenja membrane. Potražite sredstvo za čišćenje dizajnirano za sisteme ultrafiltracije, a ne samo za opšte laboratorijske enzime. Slijedite upute proizvođača, ali općenito ga pokrećete na 35–45°C (95–113°F) 30–60 minuta uz nešto veću brzinu protoka (20–25 psi) kako biste bili sigurni da će ući u sve kutke i rupe ravne strukture lima. Ako ga enzimsko sredstvo za čišćenje ne reže (rijetko, ali moguće za stvarno loše zaprljanje poput biofilma), možete koristiti razrijeđenu kiselinu — limunsku kiselinu na 0,5–1 M, na primjer. Limunska kiselina otapa mineralne naslage, a pošto je blaga kiselina, manje je oštra od hlorovodonične kiseline. Ponovo ga zagrijte, pustite da odstoji 15-20 minuta, a zatim temeljno isperite dok pH permeata ne postane neutralan. Napomena: nikada nemojte miješati kiselinu i alkalnu otopinu u kaseti – to dvoje reagiraju burno, a to je brz način da pokvarite svoju kasetu (a možda i dan). Isperite jako dobro sa DI vodom između alkalnog pranja i pranja kiselinom ako trebate oba.

Čekaj, postoji još jedna stvar koju ljudi zaboravljaju: čišćenje spoljašnosti i zaptivki. Membrana iznutra je zvijezda, ali ivice i zaptivke koje zatvaraju slojeve također se mogu stvrdnuti ostatkom. Ako rastavljate kasetu (neke ravne kasete su dizajnirane za rastavljanje, druge su za jednokratnu upotrebu, pa uvijek provjerite svoj model), obrišite površine zaptivača krpom koja ne ostavlja dlačice navlaženom DI vodom. Nemojte koristiti papirne ubruse – oni ostavljaju sitna vlakna koja se zaglavljuju. Za okvir kasete možete koristiti meku četku da nježno očistite sve osušene ostatke, a zatim isperite. Ako imate kasetu za jednokratnu upotrebu, nprKasete Ultrafiltracijaliniju, nećete je rastavljati, pa se pobrinite da temeljito isperite i operete hemijskom čim je završite sa upotrebom – nemojte je odlagati za sutra.

Sada, hajde da razgovaramo o tome šta treba izbegavati. Vidio sam toliko kupaca kako prave ove greške, a na kraju im nova kaseta zatreba mnogo ranije nego što bi trebalo. Prvo, nemojte koristiti vodu iz slavine za bilo šta osim za prvo brzo ispiranje – minerali vode iz slavine mogu se nakupiti na membrani i uzrokovati kamenac. Drugo, nemojte koristiti gruba abrazivna sredstva ili čeličnu vunu za ribanje membrane – grebanje površine stvara sitne rupe koje narušavaju performanse smanjenja molekularne težine (MWCO) i nećete dobiti potrebno odvajanje. Treće, ne dozvolite da rastvori za čišćenje stoje u kaseti satima ili preko noći. Čak i “nježna” otopina poput NaOH mogu razbiti materijal membrane ako se ostave predugo, posebno na visokim temperaturama. Četvrto, nemojte preskočiti provjeru valjanosti nakon čišćenja. Uložio si sav ovaj posao da očistiš kasetu - uvjeri se da stvarno radi. Testirajte brzinu protoka sa DI vodom prije nego što je koristite za pravu seriju. Uporedite to sa brzinom protoka kada je kaseta bila nova. Ako je manje od 70% originalnog, to znači da još uvijek ima zaostalih nečistoća, tako da sljedeći put morate prilagoditi korake čišćenja.

Kratka napomena o kasetama za jednokratnu upotrebu u odnosu na kasete za višekratnu upotrebu, jer je to sada veliki razgovor u bioproizvodnji. Kasete za jednokratnu upotrebu su odlične za izbjegavanje unakrsne kontaminacije između različitih proizvoda ili ćelijskih linija, ali to ne znači da ih možete jednostavno baciti u ladicu nakon upotrebe. Čak i kasete za jednokratnu upotrebu potrebno je brzo isprati odmah nakon upotrebe kako se membrana ne bi osušila. Kasete za višekratnu upotrebu, poput100kd Ultrafiltracione kasetekoje proizvodimo, mogu izdržati do 10–15 upotreba ako ih pravilno očistite—imali smo da kupci dobiju 20 upotreba kada slijede naš protokol čišćenja do T. Kompromis je u tome što je za višekratnu upotrebu potrebno više pažnje, ali uštede su ogromne ako koristite više serija.

Hajde da ovo završimo sa kratkim korak-po-korak varalicama, tako da ne morate da se pomerate unazad. 1. Odmah nakon upotrebe: Ispirite DI vodom na 10–15 psi 5–10 minuta dok permeat ne postane bistar. 2. Blaga zaprljanost: 0,1–0,5 M NaOH na 30–40°C, raditi 15–30 minuta, isprati do neutralnog pH. 3. Jaka zaprljanost: Enzimsko sredstvo za čišćenje na 35–45°C, radi 30–60 minuta, ili razblažite limunsku kiselinu ako je potrebno, dobro isperite. 4. Očistite zaptivke/okvir: krpa koja ne ostavlja dlačice za brtve, mekana četka za okvire, bez vlakana ili ogrebotina. 5. Potvrda: Testirajte DI vodeni tok kako biste bili sigurni da je iznad 70% prvobitne brzine.

Na kraju krajeva, čišćenje kasete sa ravnim listovima nije raketna nauka – već je važno biti dosljedan i ne čekati predugo nakon upotrebe. Ako još uvijek otkrivate koja je kaseta prava za vašu primjenu, ili želite detaljnije specifikacije čišćenja za naše proizvode kao što suUltrafiltracione kasete sa visećim ekranom, slobodno se obratite našem timu. Radimo sa laboratorijama i proizvodnim pogonima svuda kako bismo bili sigurni da njihova oprema za filtriranje traje i radi kako se očekuje.

Reference

1. Janson, JC (2011). Pročišćavanje proteina: principi, metode visoke rezolucije i primjene (3. izdanje). Wiley-VCH.
2. Porter, MC (1972). Priručnik za industrijsku membransku tehnologiju. Noyes Publications.
3. Operativni priručnik za filtraciju tangencijalnog protoka (TFF). (2020). Thermo Fisher Scientific.