Koja je razlika između filtracije normalnog protoka i filtracije tangencijalnog protoka?
Među različitim dostupnim metodama filtracije, filtracija normalnim protokom (NFF) i filtracija tangencijalnog protoka (TFF) su dvije najčešće korištene metode za bistrenje i odvajanje za uzvodnu i nizvodnu obradu u procesu proizvodnje biofarmaceutika. U ovom članku ćemo objasniti razlike između TFF-a i NFF-a, te njihove prednosti i nedostatke.
Razumjeti normalnu filtraciju protoka
Filtracija normalnog protoka (također poznata kao filtracija u slijepoj ulici) je konvencionalna metoda filtracije kojom otopine teku okomito kroz membranu. Molekule veće od membranskih pora zadržavaju se, a manji molekuli prolaze.
Prednosti:
Filtracija normalnog protoka se naširoko koristi u raznim industrijama dugi niz godina, što olakšava pronalaženje odgovarajućih filtera i membrana. Sistem filtracije normalnog protoka je jednostavan i jednostavan za postavljanje od TFF sistema.
Nedostatak:
Međutim, normalna protočna filtracija ima nedostatak što se makromolekule teže akumuliraju na površini membrane, formirajući sloj poznat kaofilter kolač. Kako se vrijeme filtracije povećava, ovaj sloj postaje deblji, što dovodi do smanjene efikasnosti filtracije i kraćeg vijeka trajanja membrane.
Razumjeti filtraciju tangencijalnog protoka
Kod filtracije tangencijalnog protoka, tekućina teče tangencijalno preko površine membrane i razlika transmembranskog tlaka koju stvara tekućina pritišće dio otopine na membranu filtera, dok zadržani dio cirkulira natrag kroz sistem.
Prednosti:
1. Nema filter kolača
U filtracijama tangencijalnog protoka, uzorak teče i ispire površinu membrane što sprječava nakupljanje makromolekula i minimizira polarizaciju koncentracije zbog smanjene brzine protoka. Dakle, osigurava konstantan protok i značajno produžava vijek trajanja filterske membrane. Nadalje, transmembranski tlak se određuje i održava, što omogućava obradu velikog volumena koristeći optimalnu površinu membrane.
2. Nježno razdvajanje:
TFF radi pri niskom transmembranskom pritisku, što osigurava nježno odvajanje i minimalno smično naprezanje na osjetljivim biomolekulama. Brzina smicanja može se precizno regulirati modificiranjem brzine protoka.
3. Koncentracija i dijafiltracija
Nadalje, permeat koji prolazi kroz membranu se sakuplja, dok se preostala tečnost reciklira i koncentriše, što omogućava razmjenu pufera (dijafiltraciju) tokom filtracije tangencijalnog toka.
4. Linearno povećanje
Na kraju, TFF sistemi su modularne prirode, omogućavajući fleksibilnost u povećanju područja filtracije dodavanjem više modula ili povećanjem dužine (moduli sa šupljim vlaknima). Iz tog razloga, većina TFF uređaja je linearno skalabilna.
5. Za višekratnu upotrebu
Uz pravilno čišćenje i skladištenje, TFF uređaji se mogu ponovo koristiti, što značajno smanjuje potrošne troškove od normalne filtracije protoka.
Nedostatak:
složenost:Da bi se postigle optimalne performanse, neophodno je fino podesiti radne uslove, uključujući transmembranski pritisak, brzinu unakrsnog protoka i temperaturu, itd.
Stoga, TFF sistemi mogu biti složeniji za postavljanje i rad u poređenju sa normalnom filtracijom protoka, zahtijevajući dodatnu opremu kao što su držači, pumpe, senzori tlaka, i snositi troškove implementacije robusnih kontrolnih sistema za održavanje idealnih radnih uvjeta. Što će dovesti i do većih početnih troškova ulaganja.
