Kako odabrati odgovarajući sistem filtracije tangencijalnog protoka
TFF je tangencijalna protočna filtracija, koja je proces odvajanja membrane vođen pritiskom prema veličini molekula. Sa TFF, mješavina uzorka nije prisiljena kroz jedan put da prođe kroz membranu poput DC filtracije. Umjesto toga, tekućina cirkulira tangencijalno kroz površinu membrane više puta. Ovakvo ponašanje uzrokovano primijenjenim pritiskom smanjuje nakupljanje početnih uzoraka na površini membrane. Ciljni molekuli s većom molekulskom težinom od one koju je presrela membrana su zadržani, ali su mali molekuli i pufer prošli kroz membranu. Tangencijalna protočna filtracija je efikasna metoda za koncentriranje i odsoljavanje od 10 ml do hiljada litara otopine uzorka. Može se koristiti za odvajanje velikih biomolekula od malih biomolekula, hvatanje staničnih suspenzija i bistrenje fermentacijske juhe i staničnih lizata. TFF se može primijeniti na niz aplikacija, uključujući hemiju proteina, molekularnu biologiju, imunologiju, biohemiju i mikrobiologiju. Ovaj rad će se fokusirati na princip, glavne parametre i primjenu tehnologije filtracije tangencijalnog protoka.
Konvencionalna filtracija znači da pod djelovanjem pritiska tekućina direktno prolazi kroz membranu filtera i ulazi nizvodno, dok se velike čestice ili molekule presreću uzvodno ili unutar membrane, a male čestice ili molekule ulaze nizvodno kroz membranu. U ovom režimu rada, pravac protoka tečnosti je okomit na površinu membrane i ulazi nizvodno, pa se naziva i "filtracija u slijepoj ulici". Primjena konvencionalne filtracije uključuje filtraciju za bistrenje, filtraciju za sterilizaciju i filtraciju za uklanjanje virusa, što nije u fokusu ovog rada. Tangencijalna filtracija protoka znači da je smjer protoka tekućine paralelan s površinom membrane. Pod dejstvom pritiska samo deo tečnosti prolazi kroz membranu i ulazi nizvodno. Ovaj način rada je također poznat kao "filtracija unakrsnog toka". Budući da tangencijalni tok kontinuirano "pere" površinu membranskog paketa tokom procesa filtracije, ovaj način rada može efikasno ublažiti nakupljanje velikih čestica i molekula na membrani, zbog čega ovaj način rada ima jedinstvene prednosti u mnogim aplikacijama.
U filtraciji s tangencijalnim protokom (također poznatom kao "poprečni tok"), pumpa gura tekućinu kroz površinu filterske membrane kako bi isprala zarobljene molekule, kako bi se smanjio kamenac na površini filterske membrane. U isto vrijeme, tangencijalni fluid će također stvarati pritisak okomito na membranu filtera, gurajući otopljene tvari i male molekule kroz membranu filtera. Na ovaj način se filtriranje može završiti. Simulacijski test odvajanja pijeska i šljunka podjelom sita pomaže u razumijevanju mehanizma filtracije tangencijalnog toka: otvor sita simbolizira pore na membrani filtera, dok pijesak i šljunak simboliziraju molekule koje treba odvojiti. U DC filtraciji, mješavina pješčanog šljunka je prisiljena da se kreće prema otvoru za sito, a sloj šljunka se formira na površini sita jer neke manje čestice pijeska padaju kroz otvor sita, spriječiti da se gornji pijesak pomakne prema zaslonu i prođe kroz mreža ekrana. Kod istosmjerne filtracije, povećanje tlaka može samo izvršiti pritisak na smjesu, što nije pogodno za poticanje razdvajanja; Nasuprot tome, u načinu filtracije tangencijalnog protoka, stvaranje graničnog sloja je spriječeno recirkulacijom smjese, što je slično vibracijama kako bi se uklonili kamenčići koji blokiraju mrežicu sita, tako da pijesak na vrhu mješavine pada i prolazi kroz sito mrežu. Stoga, upotreba tangencijalne protočne filtracije za biomolekularno odvajanje ima veću efikasnost i bržu koncentraciju ili brzinu filtracije.
