Αρχή και εφαρμογή της τεχνολογίας διήθησης εφαπτοτικής ροής
Η διήθηση εφαπτοτικής ροής είναι μια αποτελεσματική μέθοδος συγκέντρωσης και αφαλάτωσης 10ml σε χιλιάδες λίτρα διαλύματος δείγματος. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να διαχωρίσει τα μεγάλα βιομόρια από τα μικρά βιομόρια, να συλλάβει τα εναιωρήματα κυττάρων, και να διευκρινίσει το ζωμό ζύμωσης και τα κυτταρικά λυσικά άλατα. Το TFF μπορεί να εφαρμοστεί σε μια σειρά εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένης της χημείας πρωτεϊνών, της μοριακής βιολογίας, της ανοσολογίας, της βιοχημείας και της μικροβιολογίας. Αυτό το έγγραφο θα επικεντρωθεί στην αρχή, τις κύριες παραμέτρους και την εφαρμογή της τεχνολογίας διήθησης εφαπτοτικής ροής.
Πώς να επιλέξετε ένα κατάλληλο εφαπτοτικό σύστημα φιλτραρίσματος ροής
Το TFF είναι διήθηση εφαπτοτικής ροής, η οποία είναι μια διαδικασία διαχωρισμού μεμβράνης που βασίζεται στην πίεση σύμφωνα με το μοριακό μέγεθος. Με το TFF, το μείγμα του δείγματος δεν αναγκάζεται μέσω μιας ενιαίας διαδρομής να περάσει μέσα από τη μεμβράνη όπως η διήθηση DC. Αντ 'αυτού, το υγρό κυκλοφορεί ταυτόχρονα μέσω της επιφάνειας της μεμβράνης πολλές φορές. Αυτή η "σαρωτική" συμπεριφορά που προκαλείται από την εφαρμοζόμενη πίεση μειώνει τη συσσώρευση αρχικών δειγμάτων στην επιφάνεια της μεμβράνης. Τα μόρια-στόχοι με μεγαλύτερο μοριακό βάρος από αυτό που αναχαιτίστηκε από τη μεμβράνη διατηρήθηκαν, αλλά τα μικρά μόρια και ο απομονωτής πέρασαν μέσα από τη μεμβράνη. Η διήθηση εφαπτοτικής ροής είναι μια αποτελεσματική μέθοδος συγκέντρωσης και αφαλάτωσης 10ml σε χιλιάδες λίτρα διαλύματος δείγματος. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να διαχωρίσει τα μεγάλα βιομόρια από τα μικρά βιομόρια, να συλλάβει τα εναιωρήματα κυττάρων, και να διευκρινίσει το ζωμό ζύμωσης και τα κυτταρικά λυσικά άλατα. Το TFF μπορεί να εφαρμοστεί σε μια σειρά εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένης της χημείας πρωτεϊνών, της μοριακής βιολογίας, της ανοσολογίας, της βιοχημείας και της μικροβιολογίας. Αυτό το έγγραφο θα επικεντρωθεί στην αρχή, τις κύριες παραμέτρους και την εφαρμογή της τεχνολογίας διήθησης εφαπτοτικής ροής.
Συμβατική διήθηση σημαίνει ότι υπό τη δράση της πίεσης, το υγρό διέρχεται απευθείας από τη μεμβράνη φίλτρου και εισέρχεται στο κατάντη, ενώ μεγάλα σωματίδια ή μόρια αναχαιτίζονται προς τα πάνω ή μέσα στη μεμβράνη και μικρά σωματίδια ή μόρια εισέρχονται στο κατάντη μέσω της μεμβράνης. Σε αυτόν τον τρόπο λειτουργίας, η κατεύθυνση ροής του υγρού είναι κάθετη στην επιφάνεια της μεμβράνης και εισέρχεται στο κατάντη, οπότε ονομάζεται επίσης "διήθηση αδιέξοδης". Η εφαρμογή της συμβατικής διήθησης περιλαμβάνει διήθηση αποσαφήνισης, διήθηση αποστείρωσης και διήθηση αφαίρεσης ιών, η οποία δεν είναι το επίκεντρο αυτού του χαρτιού. Η διήθηση εφαπτοτικής ροής σημαίνει ότι η κατεύθυνση ροής του υγρού είναι παράλληλη με την επιφάνεια της μεμβράνης. Υπό τη δράση της πίεσης, μόνο ένα μέρος του υγρού διέρχεται από τη μεμβράνη και εισέρχεται στο κατάντη. Αυτή η λειτουργία λειτουργίας είναι επίσης γνωστή ως "διήθηση διασταυρούμενης ροής". Επειδή η εφαπτοτική ροή συνεχώς «πλένει» την επιφάνεια της συσκευασίας μεμβράνης κατά τη διάρκεια της διαδικασίας διήθησης, αυτός ο τρόπος λειτουργίας μπορεί να ανακουφίσει αποτελεσματικά τη συσσώρευση μεγάλων σωματιδίων και μορίων στη μεμβράνη, γεγονός που καθιστά αυτή τη λειτουργία λειτουργία να έχει μοναδικά πλεονεκτήματα σε πολλές εφαρμογές.
Στην εφαπτομένη ροή (επίσης γνωστή ως διήθηση "διασταυρούμενη ροή"), η αντλία σπρώχνει το υγρό μέσω της επιφάνειας της μεμβράνης φίλτρου για να ξεπλύνει τα παγιδευμένα μόρια, έτσι ώστε να ελαχιστοποιηθεί η κλίμακα στην επιφάνεια της μεμβράνης φίλτρου. Ταυτόχρονα, το εφαπτόμενο υγρό θα δημιουργήσει επίσης πίεση κάθετη στη μεμβράνη του φίλτρου, ωθώντας τα solutes και τα μικρά μόρια μέσω της μεμβράνης φίλτρου. Με αυτόν τον τρόπο, το φιλτράρισμα μπορεί να ολοκληρωθεί. Η δοκιμή προσομοίωσης του διαχωρισμού της άμμου και των βότσαλων από την οθόνη υποδιαίρεσης είναι χρήσιμη για την κατανόηση του μηχανισμού διήθησης εφαπτομένων ροών: η τρύπα οθόνης συμβολίζει τους πόρους στη μεμβράνη φίλτρου, ενώ η άμμος και τα βότσαλα συμβολίζουν τα μόρια που πρέπει να διαχωριστούν. Στη διήθηση DC, το μείγμα βότσαλου άμμου αναγκάζεται να κινηθεί προς την οπή της οθόνης και σχηματίζεται ένα στρώμα βότσαλου στην επιφάνεια της οθόνης καθώς κάποια μικρότερα σωματίδια άμμου πέφτουν μέσα από την τρύπα της οθόνης, αποτρέποντας την κίνηση της επάνω άμμου προς την οθόνη και περνώντας μέσα από το πλέγμα οθόνης (Εικ. 1). Στη διήθηση DC, η αύξηση της πίεσης μπορεί μόνο να ασκήσει πίεση στο μείγμα, η οποία δεν ευνοεί την προώθηση του διαχωρισμού. Αντίθετα, στη λειτουργία διήθησης εφαπτομένης ροής, ο σχηματισμός του περιοριστικού στρώματος εμποδίζεται από την ανακυκλοφορία του μείγματος, η οποία είναι παρόμοια με τη δόνηση για την αφαίρεση των βότσαλων που εμποδίζουν το πλέγμα της οθόνης, έτσι ώστε η άμμος στην κορυφή του μείγματος να πέφτει και να διέρχεται μέσα από το πλέγμα της οθόνης. Ως εκ τούτου, η χρήση εφαπτοτικής διήθησης ροής για βιομοριακό διαχωρισμό έχει υψηλότερη απόδοση και ταχύτερη συγκέντρωση ή ταχύτητα διήθησης.