Filtracja z przepływem stycznym
W takich dziedzinach jak biochemia, immunologia i mikrobiologia, rozdzielanie i oczyszczanie materiału biologicznego ma kluczowe znaczenie dla innowacyjności.
W związku z tym eksperci laboratoryjni opracowali technikę filtracji z przepływem stycznym, która jest skuteczna w następujących procesach:
- Izolowanie komórek z bulionów do hodowli komórkowych
- Diafiltracja
- Frakcjonowanie
- Zagęszczanie
Czym jest filtracja z przepływem stycznym (TFF)?
Filtracja z przepływem stycznym (TFF) to skuteczna i ekonomiczna metoda usuwania zanieczyszczeń z próbek o dużej objętości. Polega na oddzielaniu lub izolowaniu cząstek zanieczyszczeń przy pomocy filtra. W przeciwieństwie do filtracji końcowej („dead-end”) w TFF płyn przepływa przez filtr, a nie jest przetłaczany. Powoduje to różnicę ciśnień, która zapobiega ponownemu mieszaniu się zanieczyszczeń ze świeżo oczyszczonymi próbkami.
Próbki przepływają równolegle do filtra i można poddawać je wielokrotnej recyrkulacji przez zbiornik. Rodzaje TFF:
- Mikrofiltracja
- Nanofiltracja
- Ultrafiltracja
Zalety filtracji z przepływem stycznym
Filtracja z przepływem stycznym ma wiele zalet. Należą do nich:
- Prosta obsługa: łatwa konfiguracja pompy, manometru i przewodów (jak na zdjęciu poniżej). Wraz z próbką w zbiorniku układ jest w pełni operacyjny.
- Szybkie wyniki: TFF działa w sposób ciągły (bez podziału na partie), umożliwiając szybki rozdział i oczyszczanie biomolekuł.
- Możliwość pracy wielozadaniowej: Pracownicy laboratorium mogą poddawać próbki zatężaniu i diafiltracji w ramach tego samego układu.
- Elastyczność: Jednostki TFF mogą przetwarzać próbki o objętości od 10 ml do nawet kilku tysięcy litrów.
Zastosowania systemów filtracji z przepływem stycznym
TFF optymalnie sprawdza się w procesach rozdziału i filtracji na dużą skalę, takich jak:
- Izolacja białek z supernatantów w hodowlach
- Odzysk i oczyszczanie przeciwciał, plazmidowego DNA lub białek rekombinowanych
- Ekstrakcja endotoksyn z wody, buforów i roztworów pożywek
- Klarowanie bulionów fermentacyjnych
- Pozyskiwanie komórek
- Przygotowanie próbek chromatograficznych
- Frakcjonowanie rozcieńczonych mieszanin białek
- Zatężanie i odsalanie białek i peptydów
- TFF jest techniką odpowiednią do dużych powierzchni i filtrowania większych objętości bez zatykania filtra.
TFF w praktyce
TFF w badaniach nad wirusami.
- W układzie z pompą perystaltyczną Masterflex dzięki technologii TFF udało się uzyskać wyższe stężenie wirusów wychwyconych w procesie filtracji z przepływem stycznym niż w układzie o mniejszej kontroli filtracji.
- Studium przypadku: badania nad wirusami bytującymi w jelitach bydła. W badaniach zastosowano układ złożony z pompy perystaltycznej Masterflex® L/S® i głowicy z przewodami silikonowymi, manometrami i złączami do montażu manometrów w linii i podłączenia do filtra. Przepuszczono próbki ze zbiornika przez pompę perystaltyczną i manometr aż do filtra do filtracji z przepływem stycznym. W odrębnych procesach zastosowano dwa filtry: filtr 0,2 µm do usuwania bakterii oraz filtr < 100 kD do zatężania wirusów.
Metoda TFF jest wykorzystywana przez producentów win i enologów (winoznawców), umożliwiając:
- Destylację klarownych win
- Odfiltrowywanie pozostałości komórkowych
- Obniżanie kosztów filtrów końcowych przy butelkowaniu
Metoda TFF znalazła też zastosowanie w przetwórstwie spożywczym i farmaceutycznym, gdzie oczyszczanie w trybie ciągłym jest przydatne przy opracowywaniu innowacyjnych rozwiązań.
Polecane urządzenia do TFF
Masterflex® zaleca następujące urządzenia do TFF:
- napędy cyfrowe do pomp perystaltycznych i głowice pomp Masterflex® , które spełniają wszystkie wymogi i pozwalają zachować integralność próbek. Wybór dwukanałowych głowic pomp umożliwia jednoczesne działanie obu filtrów.
- Przewody silikonowe Masterflex® .
- Filtry do filtracji z przepływem stycznym
- Manometry
- Złącza do montażu mierników i podłączenia filtra
Niezależnie od potrzeb filtracyjnych Masterflex® zapewnia najnowocześniejsze, najlepsze jakościowo rozwiązania, zawsze w odpowiedniej skali.