切向流超濾概論

頗爾公司提供的切向流過(guò)濾(TFF)技術(shù)，以滿(mǎn)足日益增加的生物技術(shù)和生物工藝過(guò)程中的多樣性需求并應(yīng)對(duì)各種挑戰(zhàn)。這些產(chǎn)品的設(shè)計(jì)目的是在保證過(guò)濾效果一致以及獲得最高過(guò)濾量的前提下，簡(jiǎn)化處理過(guò)程并使處理過(guò)程呈流水線(xiàn)化。

切向流超濾（TFF）能快捷、高效地進(jìn)行生物分子的分離與純化處理;可用于低至10毫升、高達(dá)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(xì)胞懸液收集、以及發(fā)酵液和細(xì)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(jiǎn)單-用管路和少許管路配件，簡(jiǎn)單地連接切向流超濾裝置、泵以及壓力表，向儲(chǔ)槽中加入樣品，即可開(kāi)始工作。

· 快捷高效-對(duì)比透析，裝配更輕松，處理速度快;對(duì)比離心濃縮裝置或攪拌式超濾裝置，可在更短的時(shí)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(shí)間并避免損失產(chǎn)物。

· 工藝和縮放-由于結(jié)構(gòu)材料與平板式超濾器流體通路，實(shí)驗(yàn)室規(guī)模下的條件可以應(yīng)用于生產(chǎn)規(guī)模的應(yīng)用中。處理低至10mL、或高達(dá)千升體積的樣品，均可提供對(duì)應(yīng)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(yīng)用后廢棄?？蓤?zhí)行簡(jiǎn)單的完整性測(cè)試，檢驗(yàn)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(chēng)為“錯(cuò)流"）超濾中，泵推動(dòng)流體通過(guò)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(guò)濾膜。如此方能完成過(guò)濾。利用細(xì)分篩網(wǎng)分離沙子與鵝卵石的模擬實(shí)驗(yàn)，有助于理解切向流超濾的機(jī)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(guò)濾中，沙子-鵝卵石混合物被迫向著篩網(wǎng)眼方向移動(dòng),隨著一些較小的砂粒通過(guò)篩網(wǎng)眼落下，在篩網(wǎng)表面形成以個(gè)鵝卵石層，阻礙頂部砂粒向篩網(wǎng)方向移動(dòng)并通過(guò)篩網(wǎng)眼（圖1 )，在直流過(guò)濾中，增加壓力，僅能對(duì)混合物施加壓力，而無(wú)助于分離的促進(jìn);相比之下，在切向流超濾模式中，通過(guò)混合物的再循環(huán)防止限制層的形成，此再循環(huán)類(lèi)似于:振動(dòng)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(guò)篩網(wǎng)眼。因此，利用切向流超濾進(jìn)行生物分子分離，效率更高，濃縮或洗濾速度更為快捷。

(A)對(duì)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(gè)鵝卵石層，阻礙頂部砂粒向篩網(wǎng)方向移動(dòng)并通過(guò)篩網(wǎng)。

(B）振動(dòng)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(jìn)行;切向流過(guò)濾中，進(jìn)科流的錯(cuò)流動(dòng)力學(xué)作用，就相當(dāng)于此例中的振動(dòng)。

切向流超濾的主要應(yīng)用

切向流超濾主要應(yīng)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(xì)胞培養(yǎng)液中細(xì)胞及細(xì)胞碎片的去除、澄清。

濾膜選擇

Pall Life Science提供多種類(lèi)型的濾膜，以性能和穩(wěn)定性應(yīng)對(duì)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(lèi)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(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)（請(qǐng)參見(jiàn)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(shí)允許較小的物質(zhì)通過(guò)濾膜下部結(jié)構(gòu)。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(huì)提升。由于濾膜的下部結(jié)構(gòu)，顆粒被迅速轉(zhuǎn)移、離開(kāi)超濾膜分層，并防止濾膜積垢。