大量样品的过滤从此变得轻松而高效[新品推荐]

一说起过滤，大家可能想，这还不简单，选好过滤器，上样就行了。对于1 mL的样品，过滤的确不复杂，可是当样品量上升到100 mL，甚至1 L时，事情就没这么简单了。你必须考虑到过滤的时间、效果以及经济性。

在普通的过滤过程中，液体在压力的作用下穿过滤膜，大的颗粒或分子被滤膜捕获，而小的颗粒或分子透过滤膜进入下游。由于液体的流动方向是垂直于膜表面的，这种方法也被称为死端过滤（Dead End Filtration）。与之相对的是错流过滤（Cross Flow Filtration），也称为切向流过滤（TFF），顾名思义，液体的流动方向是平行于膜表面的。这种切向流有什么作用呢？

现在，我们就用一个简单的实验来演示一下：利用细分筛网分离沙子和鹅卵石（图1）。筛子上的网眼代表滤膜中的孔，而沙子和鹅卵石则代表要分离的分子。在直流过滤中，沙子和鹅卵石混合物被迫朝筛网眼移动。当较小的沙粒通过筛网眼落下时，筛网表面形成一个鹅卵石层，阻碍顶部的沙粒通过。相比之下，在切向流过滤模式中，混合物的再循环可防止限制层的形成。这个过程就像振动筛子让阻塞筛网眼的鹅卵石松开，从而让顶部的沙粒更快通过。

 
图1：利用细分筛网分离沙子和鹅卵石

由此可见，利用切向流过滤来分离生物分子时，效率更高，浓缩或渗滤速度更快。这种过滤可应用在多个生物学领域，如免疫学、蛋白质化学、分子生物学、生物化学和微生物学。它可对10 mL 甚至1000 L的样品溶液进行浓缩或脱盐，也可用于从小生物分子中分馏出大生物分子、收获细胞悬液以及澄清发酵液和细胞裂解液。

Minimate TFF系统

切向流过滤系统通常需要一个TFF装置（胶囊、中空过滤组件等）以及蠕动泵、管道、阀门、一个或多个压力表，和样品储液槽（图2）。

 
图2：Minimate TFF系统的示意图

Pall公司提供了多种切向流过滤产品，其中Minimate TFF系统可与Minimate囊式过滤器配合使用，轻松处理多达 1000 mL的样品容量。样品浓缩和脱盐可以在同一设备上依次进行，从而节省你的宝贵时间，也避免因样品转移而导致产物损失。

Minimate TFF系统是即插即用的，包含了所有启动并快速进行切向流过滤所需的硬件、管道及配件。在过滤过程中，只需插入Minimate膜包，添加样品，启动泵，即可开始。锥形底储液槽以及紧凑的结构设计，使系统拥有较低的工作体积，从而获得高浓缩系数，将高达1 L的样品浓缩到5ml之低。

这个系统在安全性上也不含糊。所有与流体发生接触的组件，均是由低蛋白质结合、耐化学腐蚀以及生物安全的材料制成的。系统的体积和内部流体接触面积非常之低，可将样品损失降至最低。如果担心交叉污染的问题，只需更换样品之间的管道即可。

了解Minimate切向流过滤系统的更多信息

在处理脆弱的生物分子时，可选择滚筒头蠕动泵。若蛋白容易降解，应尽可能放慢流速，避免剪切力。另外，空气堵塞或气泡也会大大增加剪切作用的可能性。因此，需要特别小心不要把空气引入流体处理系统。

利用切向流过滤，我们可以实现蛋白质、肽段或核酸的浓缩。不过，在浓缩样品时，须选择MWCO远低于待保留分子的分子量的超滤膜。为了确保目标分子的高回收率，这一点很重要。TFF也可用于脱盐和缓冲液置换，或去除乙醇及其他小溶剂或添加剂。

Minimate膜包可一次性使用，也可重复使用，体积小巧，经济实惠，是实验室的理想选择。若实验放大，可选择有着相同路径和相似设计的Centramate™和Centrasette™膜包系统，这两者分别适合中试和生产。当然，你也可以连接多个Minimate膜包，轻松放大。

切向流过滤系统的选择

对于如何选择切向流过滤系统，你也许一筹莫展，Pall也给出了一些建议。我们在选择过程中，应该考虑滤膜的截留分子量、流体性质以及样品量和处理时间。

考虑所需的生物分子

根据超滤的目标，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。当然，其他因素也会影响适当 MWCO 的选择。例如，如果流速（或处理时间）是一个主要考虑因素，则选择小3倍的膜，实现更大流速。若回收率是主要考虑问题，则选择小6倍的膜，带来最大的回收率，缺点是流速较慢。不过，这些因素仅仅作为一般指引，因为溶质保留和选择因诸多因素而异，比如跨膜压、分子形状或结构、溶质浓度、存在其他溶质以及离子条件。

考虑流体特性

样品浓度和溶液特性（如粘度和颗粒物等）决定了过滤所需的通道类型。筛网通道装置通常用于净化、稀释不含颗粒或聚合物的溶液。悬浮的筛网通道装置有着更开放的结构，更适合高粘度或颗粒状溶液。它也可以用于浓缩细胞或澄清裂解液或发酵液。开放通道装置在应用上与悬浮筛网通道相同，可以最大限度避免细胞破碎，在浓缩后可回收完整细胞。

考虑样品量和处理时间

选择适当的膜包或装置还要取决于样品总量、所需处理时间以及期望的最终样品量。Pall有一个公式，可帮助计算在指定时间内处理样品所需的膜面积。具体可咨询。

有了Minimate切向流过滤系统，大量样品的过滤变得轻松而高效，你也值得一试哦。