Tangentialflussfiltration: Einfacher, schneller und effizienter

Wenn die Entfernung von Verunreinigungen effizient und wirtschaftlich sein muss und zudem ein großes Probenvolumen benötigt wird, kann die Tangentialflussfiltration (TFF) die beste Option sein. Die TFF verwendet einen Filter, um Partikel bestimmter Größe zu trennen oder zu isolieren. Anders als bei der traditionellen Filtration (oder Dead-End-Filtration) wird die Flüssigkeit durch den Filter zirkuliert, anstatt ihn zu durchströmen, wodurch ein Druckunterschied entsteht.

Diese „tangentiale“ Filtration bedeutet, dass die Probe parallel zum Filter fließt und durch ein Reservoir wiederholt recycelt wird. Partikel, die kleiner als die Porengröße sind, werden als Filtrat durchgedrückt. Die TFF,auch als Querstromfiltrationbezeichnet, umfasst die Mikrofiltration, die Nanofiltration und die Ultrafiltration.

Vorteile der Tangentialflussfiltration

Bei der TFF setzen sich größere Partikel nicht im Filter ab, was die Nutzbarkeit des Filters erhöht. Weitere Vorteile sind unter anderem:

Einfachheit:

Sobald das System eingerichtet ist (einschließlich Pumpe, Manometer, Schläuchen und Armaturen, wie in der Abbildung unten dargestellt) und die Probe im Behälter ist, ist das System vollständig einsatzbereit.

Schnell:

Die TFF kann kontinuierlich (und nicht in Chargen) arbeiten und trennt und reinigt Biomoleküle schnell.

Zeitsparend:

Benutzer können eine Probe mit demselben System konzentrieren und diafiltrieren

Verarbeitung großer oder kleiner Proben:

Die Produkte der Tangentialflussfiltration sind für die Verarbeitung von Proben von 10 mL bis zu Tausenden von Litern erhältlich

TFF in Aktion

Ein Forscher wollte die Viren untersuchen, die den Darm einer Kuh besiedeln. Für seine Forschung konstruierte er ein System mit einer Masterflex^® L/S^® Schlauchpumpe und einem Pumpenkopf mit Silikonschlauch, Manometern und Anschlüssen für die Montage der Messgeräte in der Leitung sowie für den Anschluss an den Filter. Er ließ Proben aus einem Reservoir durch die Peristaltikpumpe und das Manometer in den Tangentialflussfilterlaufen. Er verwendete zwei Filter in getrennten Prozessen: einen 0,2 µm Filter zur Entfernung von Bakterien und einen Filter < 100 kD zur Konzentration der Viren.

Dieses System lieferte Ergebnisse mit einer höheren Konzentration von Viren, die durch den Tangentialflussfilter aufgefangen wurden, als bei einem System mit weniger Filtrationskontrolle.

Die Tangentialflussfiltration wird in der Weinindustrie schon seit einiger Zeit eingesetzt, um zelluläre Ablagerungen zu entfernen, einen saubereren Wein zu produzieren und Kosten für Endfilter bei der Abfüllung zu sparen. Auch die Qualität des Weins selbst wurde damit verbessert. Die TFF wird seit Jahrzehnten in der Lebensmittelverarbeitung eingesetzt und ermöglicht in der pharmazeutischen Verarbeitung und Herstellung eine kontinuierliche Proteinreinigung.

Wann wird die Tangentialflussfiltration eingesetzt?

Die TFF kann eine große Oberfläche verarbeiten und größere Volumina filtern, ohne zu verstopfen. Sie ist ideal für größere Labortrennungen wie die Zellernte oder die Proteinisolierung aus Kulturüberständen (die klare Flüssigkeit über einem Sediment oder Präzipitat). Zu den spezifischen Anwendungen gehören:

• Gewinnung und Aufreinigung von Antikörpern, Plasmid-DNA oder rekombinanten Proteinen
• Zellernte
• Aufbereitung von Proben für die Chromatographie
• Konzentrieren und Entsalzen von Proteinen und Peptiden oder Nukleinsäuren (DNA)
• Fraktionierung verdünnter Proteingemische
• Entfernen von Endotoxinen aus Wasser, Puffern und Medienlösungen
• Klärung von Fermentationsbrühen

Empfohlene Ausrüstung für die Tangentialflussfiltration

• Masterflex^® Peristaltikpumpe (wie z. B. Masterflex^® L/S^® digitale modulare Dispensierantriebe oder Masterflex^® I/P^® digitale Prozessantriebe) und ein Pumpenkopf, der alle Anforderungen erfüllt und die Probenintegrität aufrechterhält. Bei Zweikanal-Pumpenköpfen können beide Filter gleichzeitig laufen.
• Druckmessgerät(e)
• Masterflex^® Schläuche (wie z. B. Masterflex^® Silikonschläuche)
• Armaturen zur Montage von Messgeräten und zum Anschluss des Filters
• Tangentialflussfilter