적절한 접선 유동 여과 시스템을 선택하는 방법
TFF는 분자 크기에 따른 압력 구동 막 분리 공정인 접선 유동 여과법입니다. TFF를 사용하면 샘플 혼합물이 DC 여과와 같은 멤브레인을 통과하도록 단일 경로를 통과하도록 강요되지 않습니다. 대신, 유체는 여러 번 멤브레인의 표면을 통해 접선으로 순환합니다. 가해진 압력에 의해 야기되는 이러한 "스위핑" 거동은 멤브레인 표면 상의 초기 샘플의 축적을 감소시킨다. 막에 의해 요격된 것보다 더 큰 분자량을 갖는 표적 분자는 유지되었지만, 작은 분자 및 완충액은 멤브레인을 통과하였다. 접선 유동 여과는 10ml를 수천 리터의 시료 용액에 농축하고 탈염시키는 효과적인 방법입니다. 그것은 작은 생체 분자에서 큰 생체 분자를 분리하고, 세포 현탁액을 포획하고, 발효액과 세포 용해물을 명확히하는 데 사용할 수 있습니다. TFF는 단백질 화학, 분자 생물학, 면역학, 생화학 및 미생물학을 포함한 다양한 응용 분야에 적용될 수 있습니다. 이 논문은 접선 유동 여과 기술의 원리, 주요 매개 변수 및 적용에 중점을 둘 것입니다.
종래의 여과는 압력의 작용 하에서 액체가 필터 멤브레인을 직접 통과하여 하류로 들어가는 반면, 큰 입자 또는 분자는 멤브레인 상류 또는 내부로 차단되고 작은 입자 또는 분자는 멤브레인을 통해 하류로 들어가는 것을 의미합니다. 이 작동 모드에서 액체의 흐름 방향은 멤브레인 표면에 수직이며 하류로 들어가기 때문에 "막 다른 골목 여과"라고도합니다. 전통적인 여과의 적용에는 정화 여과, 살균 여과 및 바이러스 제거 여과가 포함되며,이 논문의 초점은 아닙니다. 접선 유동 여과는 액체의 유동 방향이 막 표면과 평행하다는 것을 의미한다. 압력의 작용하에 액체의 일부만이 멤브레인을 통과하여 하류로 들어갑니다. 이 작동 모드는 "교차 흐름 여과"라고도 합니다. 접선 흐름은 여과 공정 중에 멤브레인 패키지의 표면을 지속적으로 "세척"하기 때문에이 작동 모드는 멤브레인에 큰 입자 및 분자의 축적을 효과적으로 완화 할 수 있으므로이 작동 모드는 많은 응용 분야에서 고유 한 이점을 갖습니다.
접선 흐름 ( "교차 흐름"이라고도 함) 여과에서 펌프는 필터 멤브레인의 표면을 통해 유체를 밀어 넣어 갇힌 분자를 씻어 내어 필터 멤브레인 표면의 스케일을 최소화합니다. 동시에, 접선 유체는 또한 필터 멤브레인에 수직인 압력을 생성하여 용질과 소분자를 필터 멤브레인을 통해 밀어냅니다. 이러한 방식으로, 필터링이 완료될 수 있다. 세분 스크린으로 모래와 자갈을 분리하는 시뮬레이션 테스트는 접선 유동 여과의 메커니즘을 이해하는 데 도움이됩니다 : 스크린 홀은 필터 멤브레인의 기공을 상징하고 모래와 자갈은 분리 할 분자를 상징합니다. DC 여과에서 모래 조약돌 혼합물은 스크린 구멍쪽으로 이동해야하며 일부 작은 모래 입자가 스크린 구멍을 통해 떨어지면 스크린 표면에 조약돌 층이 형성되어 상단 모래가 스크린쪽으로 이동하여 스크린 메쉬를 통과하지 못하게합니다. DC 여과에서, 압력을 증가시키는 것은 혼합물에 압력을 가할 수 있으며, 이는 분리의 촉진에 도움이되지 않는다; 대조적으로, 접선 유동 여과 모드에서, 제한 층의 형성은 혼합물의 재순환에 의해 방지되며, 이는 스크린 메쉬를 차단하는 자갈을 제거하기 위해 진동과 유사하므로 혼합물 상단의 모래가 떨어지고 스크린 메쉬를 통과합니다. 따라서, 생체분자 분리를 위한 접선 유동 여과의 사용은 더 높은 효율 및 더 빠른 농도 또는 여과 속도를 갖는다.
