Τεχνικά στοιχεία και εφαρμογή συστήματος φιλτραρίσματος εφαπτομενικής ροής

Είτε σε βιομηχανίες τροφίμων, φαρμακευτικών είτε βιολογικών προϊόντων, ο καθαρισμός είναι ένα κρίσιμο βήμα που σχετίζεται με την ποιότητα του προϊόντος. Υπάρχουν πολλές μέθοδοι καθαρισμού, όπως χρωματογραφία, φυγοκέντρηση, αιμοκάθαρση και ούτω καθεξής. Στην πραγματικότητα, μια άλλη τεχνολογία φιλτραρίσματος αναδύεται αθόρυβα, αυτό είναι το εφαπτομενικό φιλτράρισμα ροής (TFF).

Λοιπόν, τι είδους τεχνολογία είναι το φιλτράρισμα εφαπτομενικής ροής; Μπορεί να γίνει κατανοητό μέσα από ένα απλό πείραμα. Ας υποθέσουμε ότι έχετε ένα σωρό από βότσαλα και άμμο που πρέπει να χωρίσετε. Θα πείτε, δεν είναι εύκολο. Απλά βρείτε ένα κόσκινο. Στην πραγματικότητα, τα πράγματα δεν είναι τόσο απλά όσο φανταζόμαστε.

Όταν μικρά σωματίδια άμμου πέφτουν μέσα από την οθόνη, θα σχηματιστεί ένα στρώμα βότσαλου στην επιφάνεια της οθόνης για να αποτρέψει τη διέλευση των σωματιδίων άμμου στην κορυφή. Αυτό είναι φιλτράρισμα σε αδιέξοδο. Αυτή τη στιγμή, υπενθυμίστε σας να ανακινείτε απαλά. Στην πραγματικότητα, αυτή είναι η αρχή της εφαπτομενικής διήθησης ροής. Η δονούμενη οθόνη απελευθερώνει τα βότσαλα που μπλοκάρουν την οθόνη, έτσι ώστε η άμμος στο επάνω μέρος να περνά πιο γρήγορα.

Για την παραδοσιακή διήθηση, επειδή η κατεύθυνση ροής του υγρού είναι κάθετη στην επιφάνεια της μεμβράνης του φίλτρου, αυτή η μέθοδος ονομάζεται επίσης φιλτράρισμα σε αδιέξοδο. Το αντίθετο είναι το φιλτράρισμα εφαπτομενικής ροής, γνωστό και ως φιλτράρισμα διασταυρούμενης ροής. Όπως υποδηλώνει το όνομα, η κατεύθυνση ροής του υγρού είναι παράλληλη με την επιφάνεια της μεμβράνης του φίλτρου.

Επειδή η εφαπτομενική ροή "πλένει" συνεχώς την επιφάνεια της μεμβράνης του φίλτρου κατά τη διαδικασία φιλτραρίσματος, αυτός ο τρόπος λειτουργίας μειώνει αποτελεσματικά τη συσσώρευση μεγάλων σωματιδίων και μορίων στη μεμβράνη, ώστε να μπορεί να διαχωρίσει και να καθαρίσει τα βιομόρια πιο γρήγορα και αποτελεσματικά. Τα πλεονεκτήματά του είναι τα εξής: σε σύγκριση με την αιμοκάθαρση, η συναρμολόγηση είναι ευκολότερη και η ταχύτητα επεξεργασίας είναι πολύ μεγαλύτερη. Σε σύγκριση με τη συσκευή φυγόκεντρης συγκέντρωσης ή τη συσκευή αναδευόμενης υπερδιήθησης, μπορεί να επιτευχθεί υψηλότερη συγκέντρωση σε συντομότερο χρόνο.

Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιείται ευρέως στη βιολογία, τη φαρμακευτική και τη βιομηχανία τροφίμων. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη συμπύκνωση και την αφαλάτωση πρωτεϊνών, πεπτιδίων ή νουκλεϊκών οξέων, τον διαχωρισμό βιομορίων διαφορετικών μεγεθών, τη συλλογή αιωρήματος κυττάρων και τη διαύγαση του ζωμού ζύμωσης και του κυτταρολύματος.