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閱讀：339發(fā)布時(shí)間：2024-8-5
無論是食品、制藥還是生物行業(yè)，純化都是至關(guān)重要的一步，關(guān)乎產(chǎn)品質(zhì)量。純化的方法多種多樣，包括層析、離心、透析等等。其實(shí)，還有一種過濾技術(shù)正在悄然興起，那就是切向流過濾。
TFF (Tangential Flow Filtration)
TFF(Tangential Flow Filtration)切向流過濾是一種應(yīng)用于生物分子分離和純化的快速有效的方法。該方法可用于各生物領(lǐng)域，例如免疫學(xué)、蛋白質(zhì)化學(xué)、分子生物學(xué)、生物化學(xué)和微生物學(xué)。TFF可用于對(duì)容量從10mL到數(shù)千升的樣品溶液進(jìn)行濃縮和脫鹽處理。此方法可用于分餾大小不一的生物分子、獲取細(xì)胞上清液，以及對(duì)發(fā)酵培養(yǎng)基和細(xì)胞裂解物進(jìn)行澄清處理。
那么，切向流過濾究竟是一種怎么樣的技術(shù)？通過一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)即可弄明白。假設(shè)你有一堆鵝卵石和沙粒，需要將它們分開。也許你會(huì)說，那還不簡(jiǎn)單，找個(gè)篩子來就行了。其實(shí)，事情并不是想象的那么簡(jiǎn)單。
當(dāng)較小的沙粒通過篩網(wǎng)落下時(shí)，篩網(wǎng)表面會(huì)形成一個(gè)鵝卵石層，阻礙頂部的沙粒通過，這是死端過濾（A圖）。這時(shí)，再輕輕搖一搖，其實(shí)，這就是切向流過濾（B圖）的原理，振動(dòng)篩子讓阻塞篩網(wǎng)的鵝卵石松開，從而讓頂部的沙粒更快通過。
對(duì)于傳統(tǒng)的過濾，由于液體的流動(dòng)方向是垂直于濾膜表面的，這種方法也被稱為死端過濾（Dead-end Filtration）。與之相對(duì)的就是切向流過濾，也稱為錯(cuò)流過濾（Cross-flow Filtration）。顧名思義，液體的流動(dòng)方向平行于濾膜表面。
由于切向流在過濾過程中對(duì)濾膜表面進(jìn)行不停的“沖刷"，這種操作模式有效地緩解了大的顆粒和分子在膜上的堆積，因此能夠更加快捷高效地對(duì)生物分子進(jìn)行分離與純化處理。它的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：與透析相比，裝配更輕松，處理速度也快很多；與離心濃縮裝置或攪拌式超濾裝置相比，可以在更短時(shí)間內(nèi)獲得更高濃度。
這種技術(shù)目前廣泛應(yīng)用于生物學(xué)領(lǐng)域、制藥領(lǐng)域以及食品行業(yè)。它可用于蛋白質(zhì)、肽或核酸的濃縮和脫鹽處理，也可用于不同大小生物分子的分離、細(xì)胞懸液收集，以及發(fā)酵液和細(xì)胞裂解液的澄清。
ATF(Alternating tangential flow filtration)
ATF(Alternating tangential flow filtration) 全稱為交替切向流細(xì)胞截留系統(tǒng)。交替切向流過濾使用與TFF相似的技術(shù)。主要的區(qū)別是ATF是一個(gè)灌注過程，設(shè)計(jì)的目的是盡量減少過濾器污垢。
在ATF中，滲透液被收集起來，同時(shí)隔膜泵在正壓和真空之間交替，使滯留液在膜上來回移動(dòng)。滯留物在每個(gè)循環(huán)之間返回生物反應(yīng)器，與下一批待過濾的流體混合。ATF 是收集滲透液中所需產(chǎn)品的理想選擇，因?yàn)闈B余液會(huì)不斷地被推回生物反應(yīng)器。
保持液的交替流動(dòng)清洗過濾器，使其比等效的TFF過濾器使用時(shí)間更長(zhǎng)或批量更大。
用于交替和切向流動(dòng)過濾的質(zhì)量流量
Alicat高精度、響應(yīng)快的雙向質(zhì)量流量控制器可以在正壓和真空之間切換。與隔膜泵一起工作，可以使用真空將流體拉過過濾器進(jìn)行初次滲透/滯留物分離，并使用正壓將滯留物返回反應(yīng)器。Alicat雙向質(zhì)量流量控制器是交替切向流動(dòng)過濾和切向流動(dòng)過濾的理想選擇。
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