Cómo elegir un sistema de filtración de flujo tangencial adecuado
TFF es la filtración de flujo tangencial, que es un proceso de separación de membrana impulsado por presión de acuerdo con el tamaño molecular. Con TFF, la mezcla de muestra no se fuerza a través de una sola ruta para pasar a través de la membrana como la filtración de CC. En cambio, el fluido circula tangencialmente a través de la superficie de la membrana a través de múltiples veces. Este comportamiento de "barrido" causado por la presión aplicada reduce la acumulación de muestras iniciales en la superficie de la membrana. Las moléculas objetivo con mayor peso molecular que el interceptado por la membrana se mantuvieron, pero las moléculas pequeñas y el tampón pasaron a través de la membrana. La filtración de flujo tangencial es un método eficaz para concentrar y desalinizar de 10 ml a miles de litros de solución de muestra. Se puede utilizar para separar biomoléculas grandes de biomoléculas pequeñas, capturar suspensiones celulares y clarificar caldo de fermentación y lisados celulares. TFF se puede aplicar a una variedad de aplicaciones, incluyendo química de proteínas, biología molecular, inmunología, bioquímica y microbiología. Este documento se centrará en el principio, los principales parámetros y la aplicación de la tecnología de filtración de flujo tangencial.
La filtración convencional significa que bajo la acción de la presión, el líquido pasa directamente a través de la membrana del filtro y entra en la corriente descendente, mientras que las partículas o moléculas grandes se interceptan aguas arriba o dentro de la membrana, y las partículas o moléculas pequeñas entran aguas abajo a través de la membrana. En este modo de operación, la dirección del flujo del líquido es perpendicular a la superficie de la membrana y entra en la parte inferior, por lo que también se denomina "filtración sin salida". La aplicación de la filtración convencional incluye la filtración de clarificación, la filtración de esterilización y la filtración de eliminación de virus, que no es el enfoque de este documento. La filtración de flujo tangencial significa que la dirección del flujo del líquido es paralela a la superficie de la membrana. Bajo la acción de la presión, solo una parte del líquido pasa a través de la membrana y entra en la corriente abajo. Este modo de operación también se conoce como "filtración de flujo cruzado". Debido a que el flujo tangencial "lava" continuamente la superficie del paquete de membrana durante el proceso de filtración, este modo de operación puede aliviar efectivamente la acumulación de partículas y moléculas grandes en la membrana, lo que hace que este modo de operación tenga ventajas únicas en muchas aplicaciones.
En la filtración de flujo tangencial (también conocida como "flujo cruzado"), la bomba empuja el fluido a través de la superficie de la membrana del filtro para eliminar las moléculas atrapadas, a fin de minimizar la escala en la superficie de la membrana del filtro. Al mismo tiempo, el fluido tangencial también generará presión perpendicular a la membrana del filtro, empujando solutos y moléculas pequeñas a través de la membrana del filtro. De esta manera, se puede completar el filtrado. La prueba de simulación de separación de arena y guijarros por pantalla de subdivisión es útil para comprender el mecanismo de filtración de flujo tangencial: el orificio de la pantalla simboliza los poros en la membrana del filtro, mientras que la arena y los guijarros simbolizan las moléculas a separar. En la filtración de CC, la mezcla de guijarros de arena se ve obligada a moverse hacia el orificio de la pantalla, y se forma una capa de guijarros en la superficie de la pantalla a medida que algunas partículas de arena más pequeñas caen a través del orificio de la pantalla, Evita que la arena superior se mueva hacia la pantalla y pase a través de la malla de la pantalla. En la filtración de CC, el aumento de la presión solo puede ejercer presión sobre la mezcla, lo que no es propicio para la promoción de la separación; En contraste, en el modo de filtración de flujo tangencial, la formación de la capa limitante se evita mediante la recirculación de la mezcla, que es similar a la vibración para eliminar los guijarros que bloquean la malla de la pantalla, de modo que la arena en la parte superior de la mezcla cae y pasa a través de la malla de la pantalla. Por lo tanto, el uso de la filtración de flujo tangencial para la separación biomolecular tiene una mayor eficiencia y una concentración o velocidad de filtración más rápidas.
