切向流超濾概論

頗爾公司提供的切向流過濾(TFF)技術，以滿足日益增加的生物技術和生物工藝過程中的多樣性需求并應對各種挑戰(zhàn)。這些產(chǎn)品的設計目的是在保證過濾效果一致以及獲得最高過濾量的前提下，簡化處理過程并使處理過程呈流水線化。

切向流超濾（TFF）能快捷、高效地進行生物分子的分離與純化處理;可用于低至10毫升、高達數(shù)千升樣品溶液的濃縮和脫鹽處理;也可以用于不同大小生物分子的分離、細胞懸液收集、以及發(fā)酵液和細胞裂解液的澄清。

為什么要使用切向流超濾

· 易于裝配，操作簡單-用管路和少許管路配件，簡單地連接切向流超濾裝置、泵以及壓力表，向儲槽中加入樣品，即可開始工作。

· 快捷高效-對比透析，裝配更輕松，處理速度快;對比離心濃縮裝置或攪拌式超濾裝置，可在更短的時間內(nèi)獲得更高濃度?！H需在同一系統(tǒng)中執(zhí)行兩步操作-在同一系統(tǒng)中完成樣品的濃縮和滲濾處理，節(jié)約時間并避免損失產(chǎn)物。

· 工藝和縮放-由于結構材料與平板式超濾器流體通路，實驗室規(guī)模下的條件可以應用于生產(chǎn)規(guī)模的應用中。處理低至10mL、或高達千升體積的樣品，均可提供對應的切向流超濾裝置。

· 成本低廉-切向流超濾裝置與平板式超濾器經(jīng)清洗后可再次使用，也可在單次應用后廢棄?？蓤?zhí)行簡單的完整性測試，檢驗濾膜和密封的完整性。

切向流超濾的原理?如何分離生物分子

切向流（也稱為“錯流"）超濾中，泵推動流體通過濾膜表面，沖刷去除其上截留的分子，從而使濾膜表面的積垢程度降至低。在滲余物流體中產(chǎn)生緊靠濾膜的壓力，使溶質(zhì)和小分子通過濾膜。如此方能完成過濾。利用細分篩網(wǎng)分離沙子與鵝卵石的模擬實驗，有助于理解切向流超濾的機理:篩網(wǎng)眼象征濾膜上的孔隙，而沙子與鵝卵石象征待分離的分子，在直流過濾中，沙子-鵝卵石混合物被迫向著篩網(wǎng)眼方向移動,隨著一些較小的砂粒通過篩網(wǎng)眼落下，在篩網(wǎng)表面形成以個鵝卵石層，阻礙頂部砂粒向篩網(wǎng)方向移動并通過篩網(wǎng)眼（圖1 )，在直流過濾中，增加壓力，僅能對混合物施加壓力，而無助于分離的促進;相比之下，在切向流超濾模式中，通過混合物的再循環(huán)防止限制層的形成，此再循環(huán)類似于:振動以去除阻塞篩網(wǎng)眼的鵝卵石，使得位于混合物頂部的砂粒落下并通過篩網(wǎng)眼。因此，利用切向流超濾進行生物分子分離，效率更高，濃縮或洗濾速度更為快捷。

(A)對混合物施加直接的壓力，使得底部砂粒落下;在篩網(wǎng)表面形成一個鵝卵石層，阻礙頂部砂粒向篩網(wǎng)方向移動并通過篩網(wǎng)。

(B）振動篩網(wǎng)，破壞位于混合物底部的積聚鵝卵石層，使分離得以進行;切向流過濾中，進科流的錯流動力學作用，就相當于此例中的振動。

切向流超濾的主要應用

切向流超濾主要應用于:濃縮、洗濾（脫鹽及緩沖液置換）以及利用尺寸大小分離生物分子。此外，也可用于發(fā)酵液或細胞培養(yǎng)液中細胞及細胞碎片的去除、澄清。

濾膜選擇

Pall Life Science提供多種類型的濾膜，以性能和穩(wěn)定性應對分子分離中的挑戰(zhàn)。Pall公司產(chǎn)品的顯著特征源于這些通用濾膜:

超濾濾膜

基于孔徑大小原理，利用濾膜，超濾可以分離特別小的顆粒和溶解的分子。在任何類型的裝置中，超濾濾膜的性能均決定于其形態(tài)。超濾濾膜具有不對稱結構（請參見上面的圖片），使得大于濾膜截留分子量的顆粒在濾膜表面受到截留，同時允許較小的物質(zhì)通過濾膜下部結構。如果濾膜表面極其平滑，生物分子和病毒的截留產(chǎn)量將會提升。由于濾膜的下部結構，顆粒被迅速轉移、離開超濾膜分層，并防止濾膜積垢。