Prinsip Dan Penerapan Teknologi Filtrasi Aliran Tangensial

Filtrasi aliran tangensial adalah metode yang efektif untuk mengkonsentrasikan dan menghilangkan garam 10ml hingga ribuan liter larutan sampel. Ini dapat digunakan untuk memisahkan biomolekul besar dari biomolekul kecil, menangkap suspensi sel, dan memperjelas kaldu fermentasi dan lisat sel. TFF dapat diterapkan pada berbagai aplikasi, termasuk kimia protein, biologi molekuler, imunologi, biokimia, dan mikrobiologi. Makalah ini akan fokus pada prinsip, parameter utama dan penerapan teknologi filtrasi aliran tangensial.

Bagaimana memilih sistem filtrasi aliran tangensial yang sesuai

TFF adalah filtrasi aliran tangensial, yang merupakan proses pemisahan membran yang digerakkan oleh tekanan sesuai dengan ukuran molekul. Dengan TFF, campuran sampel tidak dipaksa melalui satu jalur untuk melewati membran seperti filtrasi DC. Sebaliknya, cairan bersirkulasi secara tangensial melalui permukaan membran melalui beberapa kali. Perilaku "menyapu" ini yang disebabkan oleh tekanan yang diterapkan mengurangi akumulasi sampel awal pada permukaan membran. Molekul target dengan berat molekul lebih besar dari yang dicegat oleh membran dipertahankan, tetapi molekul kecil dan buffer melewati membran. Filtrasi aliran tangensial adalah metode yang efektif untuk mengkonsentrasikan dan menghilangkan garam 10ml hingga ribuan liter larutan sampel. Ini dapat digunakan untuk memisahkan biomolekul besar dari biomolekul kecil, menangkap suspensi sel, dan memperjelas kaldu fermentasi dan lisat sel. TFF dapat diterapkan pada berbagai aplikasi, termasuk kimia protein, biologi molekuler, imunologi, biokimia, dan mikrobiologi. Makalah ini akan fokus pada prinsip, parameter utama dan penerapan teknologi filtrasi aliran tangensial.

Filtrasi konvensional berarti bahwa di bawah aksi tekanan, cairan langsung melewati membran filter dan masuk ke hilir, sementara partikel atau molekul besar dicegat di hulu atau di dalam membran, dan partikel atau molekul kecil masuk ke hilir melalui membran. Dalam mode operasi ini, arah aliran cairan tegak lurus dengan permukaan membran dan masuk ke hilir, sehingga disebut juga "penyaringan buntu". Penerapan filtrasi konvensional meliputi filtrasi klarifikasi, filtrasi sterilisasi, dan filtrasi penghilangan virus, yang bukan merupakan fokus makalah ini. Filtrasi aliran tangensial berarti bahwa arah aliran cairan sejajar dengan permukaan membran. Di bawah aksi tekanan, hanya sebagian cairan yang melewati membran dan masuk ke hilir. Mode operasi ini juga dikenal sebagai "filtrasi aliran silang". Karena aliran tangensial terus menerus "mencuci" permukaan paket membran selama proses filtrasi, mode operasi ini dapat secara efektif mengurangi akumulasi partikel dan molekul besar pada membran, yang membuat mode operasi ini memiliki keunggulan unik dalam banyak aplikasi.

Dalam filtrasi aliran tangensial (juga dikenal sebagai "aliran silang"), pompa mendorong cairan melalui permukaan membran filter untuk membersihkan molekul yang terperangkap, sehingga meminimalkan skala pada permukaan membran filter. Pada saat yang sama, cairan tangensial juga akan menghasilkan tekanan tegak lurus terhadap membran filter, mendorong zat terlarut dan molekul kecil melalui membran filter. Dengan cara ini, penyaringan dapat diselesaikan. Tes simulasi pemisahan pasir dan kerikil dengan subdivisi layar sangat membantu untuk memahami mekanisme filtrasi aliran tangensial: lubang layar melambangkan pori-pori pada membran filter, sedangkan pasir dan kerikil melambangkan molekul yang akan dipisahkan. Dalam filtrasi DC, campuran pasir kerikil dipaksa untuk bergerak menuju lubang saringan, dan lapisan kerikil terbentuk pada permukaan saringan karena beberapa partikel pasir yang lebih kecil jatuh melalui lubang saringan, Mencegah pasir atas bergerak menuju saringan dan melewati jaring layar (Gbr. 1). Dalam filtrasi DC, peningkatan tekanan hanya dapat memberikan tekanan pada campuran, yang tidak kondusif untuk mendorong pemisahan; Sebaliknya, dalam mode filtrasi aliran tangensial, pembentukan lapisan pembatas dicegah dengan sirkulasi ulang campuran, yang mirip dengan getaran untuk menghilangkan kerikil yang menghalangi saringan, sehingga pasir di bagian atas campuran jatuh dan melewati jaring layar. Oleh karena itu, penggunaan filtrasi aliran tangensial untuk pemisahan biomolekuler memiliki efisiensi yang lebih tinggi dan konsentrasi atau kecepatan filtrasi yang lebih cepat.