Filtrazione a flusso tangenziale

In campi come la biochimica, l’immunologia e la microbiologia, la separazione e la purificazione del materiale biologico sono fondamentali per il progresso dell’innovazione.

Per questo motivo, gli esperti di laboratorio hanno sviluppato la filtrazione a flusso tangenziale, che riesce a:

• rimuovere le cellule dai brodi di coltura cellulare
• Diafiltrazione
• Frazionamento
• Concentrazione

Cos’è una filtrazione a flusso tangenziale?

La filtrazione a flusso tangenziale (TFF) è un metodo efficiente ed economico per rimuovere le impurità da campioni di grande volume. Consiste nell’utilizzare un filtro per separare o isolare le particelle contaminanti. A differenza della filtrazione a flusso continuo, nella TFF il fluido viene fatto circolare attraverso il filtro, anziché forzarlo, creando un differenziale di pressione che impedisce ai contaminanti di rimescolarsi con i campioni appena purificati.

I campioni scorrono parallelamente al filtro e possono essere riciclati ripetutamente attraverso un serbatoio. Tipi di TFF comprendono:

• microfiltrazione
• Nanofiltrazione
• Ultrafiltrazione

Vantaggi della filtrazione a flusso tangenziale

I vantaggi di un sistema di filtrazione a flusso tangenziale sono molteplici, tra cui:

• facilità d’uso: l’installazione della pompa, del manometro e dei tubi è semplice (come nella figura sottostante). Con il campione nel serbatoio, il sistema è completamente operativo.
• Velocità dei risultati: la TFF funziona in modo continuo (anziché in batch) e separa e purifica rapidamente le biomolecole
• Capacità di mutlitasking: gli operatori di laboratorio possono concentrare e diafiltrare i campioni sullo stesso sistema di filtrazione
• Flessibilità: le unità TFF possono trattare campioni piccoli come 10 mL e grandi come diverse migliaia di litri.

Quando utilizzare un sistema di filtrazione a flusso tangenziale

Il sistema TFF viene utilizzato al meglio per processi di separazione e filtrazione su larga scala, come per esempio:

• isolamento di proteine da surnatanti di colture
• Recupero e purificazione di anticorpi, DNA plasmidico o proteine ricombinanti
• Estrazione di endotossine dai tamponi, dall’acqua e dalle soluzioni di terreni
• Chiarificazione di brodi di fermentazione
• Cellule di coltura
• Preparazione dei campioni per cromatografia
• Frazionamento di miscele proteiche diluite
• Concentrazione e desalinizzazione di proteine e peptidi
• La TFF è in grado di gestire un’ampia superficie e di filtrare volumi maggiori senza intasamenti

La TFF in azione

La TFF utilizzata nella ricerca di virus.

• Il setup della TFF utilizzando un sistema di pompe peristaltiche Masterflex ha prodotto risultati con una maggiore concentrazione di virus catturati dal filtro a flusso tangenziale rispetto a quelli ottenuti da un sistema con un minore controllo della filtrazione.
• Case study: studio dei virus che abitano l’intestino di una mucca. Per condurre questa ricerca, il ricercatore ha creato un sistema utilizzando una pompa peristaltica Masterflex^® L/S^® e una testa della pompa con tubo in silicone, manometri e raccordi per il montaggio dei manometri in linea e per il collegamento al filtro. Ha fatto scorrere i campioni da un serbatoio attraverso la pompa peristaltica e il manometro nel filtro a flusso tangenziale. Ha utilizzato due filtri in processi separati: un filtro da 0,2 µm per rimuovere i batteri e un filtro <100 kD per concentrare i virus.

La TFF è stata utilizzata da viticoltori ed enologi - produttori di vino e scienziati del vino - per:

• produrre vini più puliti
• Filtrare i detriti cellulari
• Ridurre i costi dei filtri finali di imbottigliamento

La TFF ha trovato applicazione anche nel settore alimentare e farmaceutico, dove la purificazione continua accelera il processo di innovazione.

Apparecchiatura TFF raccomandata

Masterflex^® Raccomanda la seguente apparecchiatura TFF:

• azionamenti di processo digitali peristaltici e teste della pompa Masterflex^® che soddisfano tutti i requisiti e mantengono l’integrità del campione. Scegli le teste della pompa a due canali, così entrambi i filtri possono funzionare contemporaneamente.
• Tubo in silicone Masterflex^® .
• Filtri a flusso tangenziale
• Manometri
• Raccordi per montare i manometri e collegare il filtro

Qualunque siano le tue esigenze di filtrazione, Masterflex^® offre le soluzioni più recenti e di migliore qualità, sempre in scala.