Sự khác biệt giữa lọc dòng chảy bình thường và lọc dòng tiếp tuyến là gì?
Trong số các phương pháp lọc khác nhau hiện có, lọc dòng thông thường (NFF) và lọc dòng tiếp tuyến (TFF) là hai phương pháp được sử dụng phổ biến để làm rõ và tách cho cả quá trình xử lý ngược dòng và xuôi dòng trong quy trình sản xuất dược phẩm sinh học. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giải thích sự khác biệt giữa TFF và NFF cũng như những ưu điểm và nhược điểm tương ứng của chúng.
Hiểu về lọc dòng chảy bình thường
Lọc theo dòng thông thường (còn được gọi là lọc ngõ cụt), là phương pháp lọc thông thường trong đó các dung dịch chảy theo chiều dọc qua màng. Các phân tử lớn hơn lỗ màng được giữ lại và các phân tử nhỏ hơn đi qua.
Thuận lợi:
Lọc dòng thông thường được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau trong nhiều năm, giúp dễ dàng tìm thấy các bộ lọc và màng phù hợp hơn. Hệ thống lọc dòng thông thường đơn giản và dễ cài đặt hơn hệ thống TFF.
Điều bất lợi:
Tuy nhiên, lọc dòng thông thường có một nhược điểm là các đại phân tử có xu hướng tích tụ trên bề mặt màng, tạo thành một lớp được gọi là lớp màng.bánh lọc. Khi thời gian lọc tăng lên, lớp này sẽ dày hơn, dẫn đến hiệu quả lọc giảm và tuổi thọ của màng ngắn hơn.
Hiểu về lọc dòng tiếp tuyến
Trong quá trình lọc dòng tiếp tuyến, chất lỏng chảy tiếp tuyến trên bề mặt màng và chênh lệch áp suất xuyên màng do chất lỏng tạo ra sẽ ép một phần dung dịch vào màng lọc, trong khi phần được giữ lại sẽ tuần hoàn trở lại hệ thống.
Thuận lợi:
1. Không có bánh lọc
Trong quá trình lọc dòng tiếp tuyến, mẫu chảy và rửa sạch bề mặt màng ngăn cản sự tích tụ của các đại phân tử và giảm thiểu sự phân cực nồng độ do tốc độ dòng chảy giảm. Vì vậy, nó đảm bảo tốc độ dòng chảy ổn định và kéo dài đáng kể tuổi thọ của màng lọc. Hơn nữa, áp suất xuyên màng được xác định và duy trì, cho phép xử lý một khối lượng lớn bằng cách sử dụng diện tích bề mặt màng tối ưu.
2. Tách nhẹ nhàng:
TFF hoạt động ở áp suất xuyên màng thấp, đảm bảo sự phân tách nhẹ nhàng và ứng suất cắt tối thiểu đối với các phân tử sinh học nhạy cảm. Tốc độ cắt có thể được điều chỉnh chính xác bằng cách điều chỉnh tốc độ dòng cấp liệu.
3. Cô đặc và lọc màng
Hơn nữa, chất thấm qua màng được thu thập, trong khi chất lỏng còn lại được tái chế và cô đặc, giúp trao đổi chất đệm (lọc lọc) trong quá trình lọc dòng tiếp tuyến.
4. Tăng quy mô tuyến tính
Cuối cùng, hệ thống TFF có bản chất là mô-đun, cho phép linh hoạt trong việc tăng diện tích lọc bằng cách thêm nhiều mô-đun hơn hoặc tăng chiều dài (mô-đun sợi rỗng). Vì lý do này, hầu hết các thiết bị TFF đều có khả năng mở rộng tuyến tính.
5. Tái sử dụng
Với việc vệ sinh và bảo quản thích hợp, các thiết bị TFF có thể được tái sử dụng, giúp giảm đáng kể chi phí tiêu hao so với lọc dòng thông thường.
Điều bất lợi:
Độ phức tạp:Để đạt được hiệu suất tối ưu, điều cần thiết là phải tinh chỉnh các điều kiện vận hành, bao gồm áp suất xuyên màng, tốc độ dòng chảy ngang và nhiệt độ, v.v.
Do đó, hệ thống TFF có thể phức tạp hơn trong việc thiết lập và vận hành so với lọc dòng thông thường, đòi hỏi phải có thiết bị bổ sung như giá đỡ, máy bơm, cảm biến áp suất và phát sinh chi phí triển khai hệ thống điều khiển mạnh mẽ để duy trì các điều kiện vận hành lý tưởng. Điều này cũng sẽ dẫn đến chi phí đầu tư ban đầu cao hơn.
