切向流超滤（TFF）的原理、特点及其应用
颇尔公司提供业界领先的切向流过滤(TFF)技术，以满足日益增加的生物技术和生物工艺过程中的多样性需求并应对各种挑战。这些产品的设计目的是在保证过滤效果一致以及获得最高过滤量的前提下，简化处理过程并使处理过程呈流水线化。
切向流超滤（TFF）能快捷、高效地进行生物分子的分离与纯化处理；可用于低至10毫升、高达数千升样品溶液的浓缩和脱盐处理；也可以用于不同大小生物分子的分离、细胞悬液收集、以及发酵液和细胞裂解液的澄清。
为什么要使用切向流超滤
● 易于装配，操作简单-用管路和少许管路配件，简单地连接切向流超滤装置、泵以及压力表，向储槽中加入样品，即可开始工作。
● 快捷高效-对比透析，装配更轻松，处理速度快；对比离心浓缩装置或搅拌式超滤装置，可在更短的时间内获得更高浓度。
● 仅需在同一系统中执行两步操作-在同一系统中完成样品的浓缩和渗滤处理，节约时间并避免损失产物。
● 工艺和缩放-由于结构材料与平板式超滤器流体通路，实验室规模下的条件可以应用于生产规模的应用中。处理低至10mL、或高达千升体积的样品，均可提供对应的切向流超滤装置。成本低廉-切向流超滤装置与平板式超滤器经清洗后可再次使用，也可在单次应用后废弃。可执行简单的完整性测试，检验滤膜和密封的完整性。
切向流超滤的原理？如何分离生物分子
切向流（也称为“错流”）超滤中，泵推动流体通过滤膜表面，冲刷去除其上截留的分子，从而使滤膜表面的积垢程度降至最低。在渗余物流体中产生紧靠滤膜的压力，使溶质和小分子通过滤膜。如此方能完成过滤。利用细分筛网分离沙子与鹅卵石的模拟实验，有助于理解切向流超滤的机理：筛网眼象征滤膜上的孔隙，而沙子与鹅卵石象征待分离的分子，在直流过滤中，沙子-鹅卵石混合物被迫向着筛网眼方向移动，随着一些较小的砂粒通过筛网眼落下，在筛网表面形成以个鹅卵石层，阻碍顶部砂粒向筛网方向移动并通过筛网眼（图1），在直流过滤中，增加压力，仅能对混合物施加压力，而无助于分离的促进；相比之下，在切向流超滤模式中，通过混合物的再循环防止限制层的形成，此再循环类似于：振动以去除阻塞筛网眼的鹅卵石，使得位于混合物顶部的砂粒落下并通过筛网眼。因此，利用切向流超滤进行生物分子分离，效率更高，浓缩或洗滤速度更为快捷。
图 1
利用细分筛网分离沙子与鹅卵石
（A）对混合物施加直接的压力，使得底部砂粒落下；在筛网表面形成一个鹅卵石层，阻碍顶部砂粒向筛网方向移动并通过筛网。（B）振动筛网，破坏位于混合物底部的积聚鹅卵石层，使完全分离得以进行；切向流过滤中，进科流的错流动力学作用，就相当于此例中的振动。
切向流超滤的主要应用
切向流超滤主要应用于：浓缩、洗滤（脱盐及缓冲液置换）以及利用尺寸大小分离生物分子。此外，也可用于发酵液或细胞培养液中细胞及细胞碎片的去除、澄清。
滤膜选择
Pall Life Science 提供多种类型的滤膜，以卓越性能和稳定性应对分子分离中的挑战。Pall公司产品的显著特征源于这些通用滤膜：
超滤滤膜
基于孔径大小原理，利用滤膜，超滤可以分离特别小的颗粒和溶解的分子。在任何类型的装置中，超滤滤膜的性能均决定于其形态。超滤滤膜具有不对称结构（请参见上面的图片），使得大于滤膜截留分子量的颗粒在滤膜表面受到截留，同时允许较小的物质通过滤膜下部结构。如果滤膜表面极其平滑，生物分子和病毒的截留产量将会提升。由于滤膜的下部结构，颗粒被迅速转移、离开超滤膜分层，并防止滤膜积垢。
超滤膜包流道的选择
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网状流道
在此网状流道配置中，筛网在滤出物流体中制造柔和的湍流，最大程度的减轻了滤膜积垢。网状流道已经应用于滤过0.2μm级溶液（不含能阻塞筛网的颗粒物质或聚合体）。
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架空筛网流道
在回流通路中，悬浮筛网流体通路配置具有更开放的结构，处理粘性的或颗粒物质密集的溶液时，性能表现较佳。
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网状流道：对不含颗粒的蛋白质溶液进行优化处理
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架空流道：对于轻度到中度颗粒的溶液选择架空流道
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根据起始样品体积，确定适当产品
选择合适的额定截留分子量
依据超滤的目标，选择的滤膜孔径通常要比需要保留在溶液中的相关分子小3至6倍，同时比溶液中一种分子大3至6倍，以保证这种分子能通过滤膜。
更多信息：颇尔切向流超滤系统手册
