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切向流過濾

切向流過濾簡介:

隨著以生命科學和生物技術為主導的新科學革命的逐漸形成，以醫藥生物技術為核心的生物技術浪潮正在向縱深發展。與此同時，生物醫藥技術的發展推動了新的產業—生物醫藥產業的崛起。生物醫藥產業涉及疾病預防、疾病診斷、生物技術藥物、生物治療及再生醫學等現代醫學領域，已經成為當前生物產業中最具市場前景的高技術產業。

分離純化技術是生物制藥過程的核心環節，為了生產高純度、高活性的生物藥物，傳統的分離純化技術遠不能解決現代生物制藥企業的技術需求；由于生物藥結構的多樣性以及監管部門對生物藥的純度要求越來越嚴格，生物制藥對工藝的要求非常嚴謹苛刻, 對材料的要求非常嚴格,使得生物藥的分離純化難度越來越大。因此，如何經濟、高效的從復雜組分中濃縮、分離和純化目標生物分子，往往是生物藥生產的瓶頸。

切向流過濾是目前生物制藥工藝中重要的工藝步驟。近年來隨著部分注射劑產品（單克隆抗體，疫苗，重組蛋白，血液制品等）對濃度要求的不斷提高，生產成本和操作難度也逐漸增加。對于較大規模的料液過濾時，就需要采用切向流過濾方式，利于降低綜合成本，使高濃度濃縮工藝的實現成為可能。

切向流過濾原理圖

切向流過濾屬于壓力過濾/膜過濾技術中的一種。在傳統的死端過濾技術中，濾液的流動方向與濾膜垂直，與過濾方向一致，大部分小分子透過濾膜，而大分子聚集在膜的表面，隨著時間的增加，膜面上堆積的顆粒也增加，過濾阻力增大，膜滲透速率下降。

而切向流過濾，濾液的流動方向與濾膜平行，與過濾方向垂直，小部分小分子透過濾膜，大分子從膜的表面帶走，隨著時間的增加，膜面上堆積的顆粒物數量有限，不影響過濾的速度和效果。

切向流過濾技術常用于生物制品，血制品及疫苗的生產。

客戶應用

美國芝加哥市某DNA實驗室
應用：金綴合抗體濃縮

1. 客戶采用切向流過濾系統，將金綴合抗體溶液進行濃縮收集，濃縮后濃度達到濃縮前的20倍。

2. 該過濾濃縮系統使用蘭格蠕動泵產品BT600-2J驅動器/YZ2515X泵頭/Pharmed 15# 軟管，用于驅動濾液通過過濾器，并提供跨膜壓，使溶液中多余的水分子及其他小分子 (無色透明)通過超濾膜，收集在錐形瓶中。而金綴合抗體(紅色)，因其分子量大，無法通過超濾膜，在蠕動泵的驅動下，回流至收集瓶中。

客戶需求

1. 系統泵送濾液時，要保證生物分子的完整性和活性。
2. 泵送溶液流量：40mL/min, 但隨著濃縮的進行，溶液密度增加，需要根據壓力表的指示，降低泵的轉速和流量，以防止系統壓力持續增高而超過過濾器可承受的壓力。
3. 泵送系統可靠，在連續工作3-5小時內，不會出現漏液問題，以減小金綴合抗體的損失。

蘭格方案

1. 蘭格蠕動泵具有低剪切力，在泵送生物活性物質時，可以保證生物分子的完整性和活性。
2. 蘭格蠕動泵更換軟管簡單方便，在實驗室中，傳輸不同溶液時，僅通過簡單更換滿足衛生等級的軟管，即可避免不同溶液之間的交叉污染。
3. 蘭格蠕動泵方案BT600-2J+YZ2515X泵頭+Pharmed15#，提供1.6ml/min至960ml/min的流量范圍。流量可手動調節，也可通過接收外部控制器發出的控制信號，實現過濾系統流量的自動調節，以保證系統壓力在允許范圍內。
4. 蘭格蠕動泵，流量誤差≤±2%，經過校正后的流量誤差可以達到±0.5%。精準可控的流量，可維持切向流過濾系統的連續過濾，以達到預期的濃縮效果。
5. 蘭格提供的Pharmed管，耐腐蝕性好，耐磨性好，軟管使用壽命大于10000小時，在傳輸高價值溶液時，可降低因軟管破損而導致的漏液損失。