Каква е разликата между филтриране на нормален поток и филтриране на тангенциален поток?
Сред различните налични методи за филтриране, филтрирането с нормален поток (NFF) и филтрирането с тангенциален поток (TFF) са два често използвани метода за избистряне и разделяне както за обработка нагоре, така и надолу по веригата в процеса на производство на биофармацевтични продукти. В тази статия ще обясним разликите между TFF и NFF и съответните им предимства и недостатъци.
Разберете филтрирането с нормален поток
Филтрирането с нормален поток (известно още като филтриране в задънена улица) е конвенционален метод на филтриране, при който разтворите протичат вертикално през мембраната. Молекулите, по-големи от порите на мембраната, задържат, а по-малките молекули преминават през тях.
Предимства:
Филтрирането с нормален поток се използва широко в различни индустрии в продължение на много години, което улеснява намирането на подходящи филтри и мембрани. Системата за филтриране с нормален поток е проста и лесна за настройка от системата TFF.
Недостатък:
Въпреки това, нормалното филтриране на потока има недостатък, че макромолекулите са склонни да се натрупват върху повърхността на мембраната, образувайки слой, известен катофилтърна утайка. Тъй като времето за филтриране се увеличава, този слой става по-дебел, което води до намалена ефективност на филтриране и по-кратък живот на мембраната.
Разберете филтрирането на тангенциалния поток
При филтриране на тангенциален поток течността тече тангенциално през повърхността на мембраната и трансмембранната разлика в налягането, създадена от течността, притиска част от разтвора към филтърната мембрана, докато задържаната част циркулира обратно през системата.
Предимства:
1. Без филтърна утайка
При филтриране на тангенциален поток, пробата тече и изплаква повърхността на мембраната, което предотвратява натрупването на макромолекули и минимизира поляризацията на концентрацията от намалената скорост на потока. Така той осигурява постоянен дебит и значително удължава живота на филтърната мембрана. Освен това, трансмембранното налягане се определя и поддържа, което позволява да се обработва голям обем, като се използва оптимална мембранна повърхност.
2. Нежно разделяне:
TFF работи при ниско трансмембранно налягане, което осигурява нежно разделяне и минимално напрежение на срязване върху чувствителните биомолекули. Скоростта на срязване може да се регулира точно чрез промяна на скоростта на захранващия поток.
3. Концентрация и диафилтрация
Освен това пермеатът, който преминава през мембраната, се събира, докато останалата течност се рециклира и концентрира, което прави възможна обмяната на буфери (диафилтрация) по време на филтриране на тангенциален поток.
4. Линейно мащабиране
И накрая, TFF системите са модулни по природа, което позволява гъвкавост при увеличаване на филтрационната площ чрез добавяне на повече модули или увеличаване на дължината (модули с кухи влакна). Поради тази причина повечето TFF устройства са линейно мащабируеми.
5. Многократна употреба
При правилно почистване и съхранение TFF устройствата могат да се използват повторно, което значително намалява разходите за консумативи в сравнение с нормалното филтриране на потока.
Недостатък:
Сложност:За постигане на оптимална производителност е важно да се настроят фино работните условия, включително трансмембранно налягане, скорост на напречен поток и температура и т.н.
Следователно TFF системите могат да бъдат по-сложни за настройване и работа в сравнение с нормалното филтриране на потока, изисквайки допълнително оборудване като държачи, помпи, сензори за налягане и поемайки разходите за внедряване на стабилни системи за управление за поддържане на идеални работни условия. Което ще доведе и до по-високи първоначални инвестиционни разходи.
