Η υπερδιήθηση μπορεί να διατηρήσει τη βιολογική δραστηριότητα και να εξοικονομήσει χρόνο

Η υπερδιήθηση μπορεί να διατηρήσει τη βιολογική δραστηριότητα και να εξοικονομήσει χρόνο. Η τεχνολογία καθαρισμού πρωτεϊνών έχει αναπτυχθεί από διάφορες μεθόδους χημικής καθίζησης για μεθόδους εμπλουτισμού δειγμάτων ή αιμοκάθαρσης για ανταλλαγή ρυθμιστικού διαλύματος σε σύστημα διασταυρούμενης ροής καθαρισμού καθοδηγούμενο από πίεση χρησιμοποιώντας μεμβράνη υπερδιήθησης. Η τεχνολογία υπερδιήθησης (UF) βασίζεται στη χρήση πολυμερών μεμβρανών με καθορισμένα μεγέθη πόρων υψηλού-για τον διαχωρισμό των μορίων ανάλογα με το μέγεθος. Εν ολίγοις, το βήμα υπερδιήθησης (UF) χρησιμοποιεί υγρή πίεση για να προωθήσει τη μεταφορά μικρότερων μορίων μέσω της μεμβράνης υπερδιήθησης (UF) και να αναχαιτίσει μεγαλύτερα μόρια ταυτόχρονα.

Η μέθοδος χημικής καθίζησης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη συμπύκνωση δειγμάτων πρωτεΐνης. Ο διαχωρισμός με βάση την υπερδιήθηση βασίζεται περισσότερο στη μηχανική δράση παρά στη χημική αντίδραση. Οι ερευνητές μπορούν να συγκεντρώνουν δείγματα χωρίς να προσθέτουν μετουσιωμένους διαλύτες ή άλατα. Η ανταλλαγή ρυθμιστικού διαλύματος με χρήση τεχνολογίας αιμοκάθαρσης χρησιμοποιεί μεγάλη ποσότητα ρυθμιστικού διαλύματος. Δεδομένου ότι η μόνη δύναμη που δρα στον διαλύτη είναι η δύναμη διάχυσης, η διαδικασία θα διαρκέσει αρκετές ημέρες. Η προσυναρμολογημένη και εύκολη--συσκευή υπερδιήθησης μπορεί να εκτελέσει γρήγορα τα βήματα συγκέντρωσης ή ανταλλαγής ρυθμιστικού διαλύματος χωρίς την επίπονη διαδικασία επεξεργασίας που απαιτείται από πολλές άλλες τεχνολογίες.

Η υπερδιήθηση μπορεί να εφαρμοστεί σε έναν από τους παρακάτω δύο τρόπους λειτουργίας: φιλτράρισμα άμεσης ροής (DFF) ή διήθηση εφαπτομενικής ροής (TFF, εικόνα 1). Το DFF έχει καλή επίδραση στη διαδικασία επεξεργασίας μικρής ροής (έως 30 ml) με φυγοκεντρική συσκευή, αλλά η τεχνολογία DFF θα επηρεαστεί αρνητικά από το πρόβλημα της απόφραξης της μεμβράνης. Προκειμένου να μειωθεί ο σχηματισμός κολλοειδούς στρώματος, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια διάταξη πλωτής ράβδου ανάδευσης (δεξαμενή ανάδευσης) ή μπορεί να δημιουργηθεί εγκάρσια ροή στην ανάντη πλευρά του διαφράγματος δημιουργώντας μια ελεγχόμενη στρωτή ροή. Η λειτουργία της ράβδου ανάδευσης μπορεί να βελτιώσει το αποτέλεσμα υπερδιήθησης, αλλά εξακολουθούν να υπάρχουν περιορισμοί στην επίτευξη της καλύτερης απόδοσης. Επειδή η ταχύτητα ανάδευσης και το επίπεδο χρονισμού εξαρτώνται από το εύρος αιώρησης του σώματος της ράβδου και αυτό το εύρος θα αλλάξει με την αλλαγή της ακτίνας αιώρησης.