胺功能化微滤/超滤膜中孔-颗粒相互作用调控的保留与回收：迈向可规模化的病毒载体纯化

这篇研究通过系统探究膜孔-颗粒尺寸比(λ=dm/dp)对MF/UF膜性能的影响，揭示了胺功能化膜在病毒载体(如AAV)纯化中的突破性应用：当λ>1时，通过静电相互作用仍可实现20nm带负电颗粒>70%的保留率，为基因治疗制造提供了高分辨率分离的新范式。

　　

Highlight亮点

本研究通过整合文献数据与对照实验，系统阐明了膜孔-颗粒尺寸比(λ=d_m/d_p)对过滤性能的调控规律：当λ<0.5时，基于尺寸排阻可实现≥95%的颗粒保留；而通过胺功能化水凝胶修饰的膜孔，即使λ>40时仍能保持20nm带负电颗粒>70%的保留率，这种"以小控大"的现象突破了传统过滤理论的认知边界。

Materials材料与方法

实验采用市售亲水性膜：聚醚砜(PES)膜(100-800nm)和聚砜(PS)超滤膜，以500nm二氧化硅纳米颗粒模拟细胞碎片，20nm荧光标记颗粒模拟病毒载体，同时考察DNA/蛋白质等生物分子。通过死端过滤和切向流过滤(TFF)两种模式，系统评估不同λ值下的截留率与通量稳定性。

Broad validation of the impact of pore-to-particle size ratio 孔径比影响的广泛验证

通过分析跨尺度过滤数据发现：在λ<0.5的紧密超滤区域，颗粒截留率呈现高度可预测性；而当λ>1时，未经修饰的膜仅依赖尺寸排阻会完全失效。有趣的是，胺功能化膜通过静电相互作用形成了"动态筛分层"，即使对λ>160的DNA/蛋白质仍保持80%截留率，这种效应在病毒载体纯化中展现出独特优势——既能选择性截留杂质(如空衣壳)，又能保证目标病毒的高回收率。

Conclusion结论

研究建立了基于λ值的统一预测框架，证明靶向功能化可显著拓展多孔膜的功能边界。特别在基因治疗领域，胺功能化膜通过调控孔-颗粒相互作用，为AAV等病毒载体提供了"高保留率-高回收率"的纯化新策略，其核心突破在于打破了传统过滤技术中孔径决定论的限制。