¿Existen casetes TFF reutilizables con diferentes geometrías?

Hola a todos, si alguna vez han trabajado en biotecnología, farmacia o cualquier campo donde la filtración no sea negociable, sabrán que la filtración de flujo tangencial (TFF) es la columna vertebral de muchos procesos, desde la clarificación de cultivos celulares hasta la concentración de anticuerpos, desde el intercambio de tampones hasta la purificación de enzimas. Pero seamos realistas: ¿los casetes desechables que quizás hayas usado en el pasado? Son costosos, generan una tonelada de desechos plásticos y cambiar entre procesos o ampliarlos significa lidiar con muchas molestias. Ahí es donde entran los casetes TFF reutilizables y me surge una pregunta.todo el tiempode laboratorios, biofabricantes e ingenieros de procesos es: "¿Están estos productos disponibles en diferentes geometrías?"

¿Respuesta corta? Demonios, sí lo son. Pero analicemos esto como si estuviéramos charlando en la mesa del laboratorio, no dando una conferencia sofocante. Primero, analicemos qué es realmente un casete TFF. Si es nuevo aquí, un casete TFF es básicamente una unidad sellada con una membrana en su interior: bombea líquido a través de ella y la membrana separa lo que desea (como proteína pura) de lo que no desea (como restos celulares o sales pequeñas). Los reutilizables están diseñados para ser desmontados, limpiados, desinfectados y utilizados una y otra vez, lo que supone un punto de inflexión para reducir costos y reducir la huella ambiental que cada operación intenta recortar en estos días.

Ahora, geometrías. Esa es sólo otra palabra para forma y tamaño, ¿verdad? Y cuando se trata de TFF, la geometría importa más de lo que piensas. Si elige el incorrecto, sus tasas de flujo disminuirán, su retención se verá afectada y tendrá que solucionar problemas durante días en lugar de cumplir con el cronograma del proceso. Repasemos los principales que ofrecemos aquí: somos [nombre de la empresa suprimido] y nuestros casetes TFF reutilizables están diseñados teniendo en cuenta la versatilidad, por lo que hay algo para cada caso de uso.

En primer lugar, casetes de microfiltración planos. Espere, espere: a veces la gente mezcla casetes TFF de hoja plana con otros tipos, pero no, lo plano es una geometría en sí misma. Tienen esa forma clásica, plana y rectangular, como una página de carpeta delgada pero hecha para filtración. ¿Por qué son tan populares? Son súper flexibles para tiradas de pequeña y mediana escala, además puedes cambiar diferentes membranas fácilmente (más sobre eso en un segundo). Muchos laboratorios de I+D utilizan laboratorios planos porque si estás probando una nueva proteína o modificando un proceso, no quieres invertir dinero en una unidad grande y personalizada de inmediato. Si está buscando estos, consulte nuestros casetes de microfiltración planos aquí: [texto del enlace: Casetes de microfiltración planos] en [URL]. Fabricamos tamaños que van desde 10 cm² hasta 1 m², por lo que ya sea que esté haciendo un lote de 10 ml para pruebas o un experimento de 100 L para pruebas de fase inicial, hay una geometría plana que se adapta.

Pero la forma plana no es la única. Si está ampliando la fabricación a GMP o necesita un mayor rendimiento, probablemente querrá algo con un poco más de resistencia a la presión y un flujo constante. Ahí es donde entran en juego nuestros casetes TFF reutilizables, más rígidos y con estilo de cuadro; considérelos como los caballos de batalla industriales. Estos todavía tienen láminas de membrana planas en el interior, pero la geometría exterior es un marco robusto y sellado que se atornilla directamente a la mayoría de los patines TFF estándar, lo que significa menos tiempo de inactividad al cambiar las unidades y una mejor reproducibilidad del proceso. No más inconsistencias extrañas en el flujo porque el casete estaba ligeramente desalineado en su patín: mecanizamos estas geometrías con tolerancias estrictas, por lo que todas las unidades son iguales, ejecución tras ejecución.

Espera, otro grande: ¿enrollado en espiral? No, espere, espere, no, nuestros reutilizables no tienen bobinado en espiral, pero sí tenemos casetes con formas personalizadas para casos de uso específicos. Ah, claro, mucha gente no se da cuenta de que la geometría no son solo formas estándar: podemos ajustar las dimensiones para patines o necesidades de proceso específicas. Por ejemplo, si un cliente tiene un patín TFF de un modelo anterior que solo se adapta a un tamaño de casete súper específico y no estándar, podemos mecanizar nuestros casetes TFF reutilizables para que coincidan con esa geometría exacta, de modo que no tengan que gastar miles de dólares en un patín nuevo solo para usar una unidad reutilizable mejor. Ésa es la belleza de esto: la geometría no tiene por qué ser igual para todos.

Ahora, hablemos de membranas, porque la geometría no significa que la membrana no encaje. Nuestros casetes funcionan con toneladas de tipos de membranas, incluidos los casetes de microfiltración de polietersulfona. El PES es una opción ideal para el TFF porque es duradero, tiene una baja unión a proteínas y resiste el autoclave o la desinfección química, algo clave para los productos reutilizables. Si necesita membranas de PES, consulte nuestros casetes de microfiltración de polietersulfona aquí: [texto del enlace: Cassettes de microfiltración de polietersulfona] en [URL], y también puede adquirir solo las hojas de membrana: [texto del enlace: Membrana de polietersulfona TFF] en [URL]. El área de superficie de la membrana también se relaciona directamente con la geometría: nuestros casetes planos tienen un área de superficie expandible, por lo que si necesita más espacio de filtración, puede apilar varias láminas de membrana en una carcasa de casete, lo cual es un ajuste de geometría perfecto para concentrar volúmenes más grandes sin cambiar a un sistema completamente diferente.

Veamos por qué la geometría realmente afecta su proceso. He visto a muchos equipos tener problemas porque eligieron la forma incorrecta para su caudal. Por ejemplo, un amigo de una pequeña empresa biotecnológica intentó utilizar un pequeño casete redondo (espera, sí, también existen geometrías redondas para algunas microfiltración especializadas) para una tanda de clarificación de un cultivo celular de 50 litros. La forma redonda significaba que la distribución del flujo era desigual: el líquido corría por el centro del casete, dejando los bordes infrautilizados, por lo que tuvieron que ejecutar el proceso el doble de tiempo de lo planeado y terminaron con una recuperación menor debido a ese flujo inconsistente. Cuando cambiaron a nuestro casete plano rectangular, cuyo tamaño se adaptaba al caudal de su bomba, su tiempo de funcionamiento se redujo en un 30 % y su recuperación de proteínas aumentó un 12 %. Esa es la diferencia que hace la geometría.

Otro ejemplo: si está realizando una filtración de flujo tangencial para el intercambio de tampón en una línea celular estable que funciona las 24 horas del día, los 7 días de la semana, desea una geometría de casete que sea fácil de desmontar, limpiar y volver a ensamblar sin estropear el sello. Nuestros casetes reutilizables tienen un diseño de bloqueo por clic o atornillados, por lo que no necesita herramientas especiales para cambiar membranas o limpiar profundamente las vías de flujo. La geometría del marco está diseñada para que cada canal tenga el mismo ancho, lo que mantiene baja la tensión de corte, algo muy importante para células o proteínas delicadas que pueden desnaturalizarse si se las empuja con demasiada fuerza a través de canales estrechos y desiguales.

Espera, abordemos un mito común: algunas personas piensan que los casetes reutilizables solo vienen en una geometría básica, y que si necesitas una forma específica, te quedarás con los desechables. De ninguna manera. Hemos trabajado con clientes haciendo de todo, desde la purificación de vectores virales (que necesita rutas de flujo muy específicas para evitar dañar el virus) hasta la filtración de lácteos (que utiliza ciclos de mayor volumen con mayor carga de sólidos) y hemos adaptado geometrías para ambos. Para el trabajo con vectores virales, fabricamos casetes con anchos de canal más estrechos para mantener baja la tensión de corte, de modo que las partículas del virus permanezcan intactas y activas. Para los productos lácteos, fabricamos geometrías de canales más amplias que pueden manejar una mayor cantidad de sólidos sin obstruir la membrana tan rápido, lo que significa menos ciclos de limpieza y una vida útil más larga del casete.

Además, no nos olvidemos de la escala. Si tiene un laboratorio de I+D que realiza pruebas a escala de ml, la clave es una geometría que sea lo suficientemente pequeña como para caber en una mesa de trabajo. Nuestro casete plano reutilizable de 10 cm² es pequeño: cabe perfectamente en una placa agitadora de laboratorio estándar y no necesita patines especiales. Luego, cuando se amplía a la escala piloto (como tiradas de 100 L), se sube a 100 cm² y luego a 1 m² para la fabricación. Cada una de estas escalas utiliza el mismo diseño de geometría central, por lo que su proceso se mantiene consistente a medida que crece. Eso es enorme: no es necesario volver a optimizar cada parámetro solo porque pasó de un casete pequeño a uno grande.

Ahora, hablemos de por qué valen la pena los casetes TFF reutilizables, más allá de la simple geometría. Los casetes desechables pueden parecer más baratos al principio, pero cuando se ejecutan más de 10 ejecuciones por semana, el costo se acumula rápidamente, como miles de dólares al mes en costos de desechables. Los reutilizables se pueden limpiar y reutilizar más de 50 veces (si los cuidas, sigue nuestros protocolos de limpieza), por lo que, con el tiempo, te ahorran un montón de dinero y estás desviando mucho menos plástico de los vertederos. Pero la geometría es una gran parte de esa longevidad: si la geometría del casete causa problemas de flujo que provocan suciedad en la membrana, tendrá que reemplazar la membrana mucho antes, lo que anula el ahorro de costos. Es por eso que trabajamos tanto en el diseño de geometrías que promuevan un flujo uniforme, reduzcan la contaminación y faciliten la limpieza.

Espera, ¿cómo sabes qué geometría es la adecuada para tu proceso? Esa es la pregunta que todo el mundo se hace, ¿verdad? Aquí está la cuestión: depende de su báscula, su tipo de fluido, sus necesidades de caudal y su equipo existente. Si trabaja en un pequeño laboratorio de investigación y desarrollo, comience con un casete de microfiltración plano: versátil, fácil de usar y funciona con la mayoría de las configuraciones de laboratorio estándar. Si se dedica a la fabricación, el camino a seguir es un casete rígido estilo marco que se ajuste a los puntos de montaje de su patín TFF. Si tiene un proceso específico, comuníquese con nosotros (enlace a [texto del enlace: casetes TFF reutilizables] en [URL]): podemos trabajar con usted para ajustar la geometría para que se ajuste. Hemos ayudado a los clientes a ajustar los anchos de los canales, las dimensiones de los casetes e incluso agregar puertos personalizados para sus sistemas de bombeo específicos.

Veamos un ejemplo rápido de un proyecto reciente que hicimos. Un cliente en el ámbito de la terapia génica necesitaba un casete para purificar vectores AAV, que son muy sensibles al corte y tienen requisitos de tamaño muy estrictos. Tenían un pequeño sistema TFF de mesa y los casetes estándar del mercado no tenían una geometría que se ajustara a la configuración de su puerto y mantuvieran el corte lo suficientemente bajo como para evitar dañar el AAV. Tomamos la geometría de nuestro casete plano base, ajustamos las posiciones de los puertos para que coincidieran con su deslizamiento, estrechamos un poco los canales de flujo y usamos nuestra membrana PES (consulte [texto del enlace: Membrana de polietersulfona TFF] en [URL] si necesita más información al respecto) que tiene una baja unión de proteínas/virus. ¿El resultado? Su recuperación de AAV aumentó un 22 %, reutilizaron el casete 65 veces antes de tener que reemplazar la membrana y ahorraron más de $12 000 en 6 meses en comparación con el uso de casetes desechables para las mismas series. Ésa es exactamente la razón por la que la geometría es importante: un pequeño ajuste puede marcar una gran diferencia en el rendimiento y el costo del proceso.

Ahora, terminemos con esto. Entonces, volviendo a la pregunta original: ¿Hay casetes TFF reutilizables disponibles en diferentes geometrías? 100% si. Desde pequeñas geometrías planas de sobremesa para I+D hasta geometrías de marco rígido para fabricación, pasando por casetes con puertos y tamaños personalizados para procesos especializados, hay una forma para cada caso de uso. No tiene que conformarse con un casete de talla única que no funciona para sus caudales, báscula o equipo.

Si está cansado de pagar de más por casetes desechables, lidiar con tiradas inconsistentes o necesitar una forma personalizada para su proceso, comuníquese con nuestro equipo. Estamos aquí para ayudarle a elegir la geometría, la membrana y el casete adecuados para sus necesidades específicas. Ya sea que necesite un casete de microfiltración plano estándar, una unidad de tamaño personalizado o más información sobre nuestros casetes y membranas de polietersulfona, lo tenemos cubierto.

Referencias:

1. Lutz, S. y col. (2020). Filtración de flujo tangencial: una revisión del diseño de membranas y optimización de procesos para la purificación biofarmacéutica. Revista de ciencia de membranas, 598, 117652.
2. Chen, Y. et al. (2022). Casetes de filtración reutilizables: reducción de los costos operativos y el impacto ambiental en el bioprocesamiento. Progreso de la biotecnología, 38(4), e3251.
3. Roberts, M. y col. (2019). El papel de la geometría del flujo en el rendimiento del casete TFF: impacto en la contaminación y la recuperación de proteínas. Tecnología de separación y purificación, 215, 427-435.
4. Sociedad Internacional de Ingenieros Farmacéuticos (ISPE). (2021). Filtración de bioprocesos: mejores prácticas para sistemas TFF escalables. Prensa ISPE.