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發布日期:2024/12/18 8:59:00

膜分離技術,被認為是20世紀末至21世紀中期最有發展前途的高新技術之一。與其他傳統的分離方法相比,膜分離具有過程簡單、經濟性較好、往往沒有相變、分離系數較大、節能、高效、無二次污染、可在常溫下連續操作、可直接放大、可專一配膜等優點,隨著膜分離技術的不斷發展,濾膜技術已被廣泛應用于生物醫藥、生物技術、能源工程等領域。

如何選擇膜?

首先考慮膜與試劑的化學兼容性,是水溶液還是有機試劑。 過濾器裝置必須和樣品的化學性質完全相容。一些過濾膜含有可能對一些應用造成干擾的無毒的潤濕劑。另一些濾膜可能結合蛋白質或其它大分子,從而導致過濾器過早堵塞或高價值 樣品的損失。因此,了解樣品性質以及濾膜對與之接觸的溶液的潛在影響是非常重要的。

 

 

微孔濾膜可以按照材質進行分類:

  • NYLON:尼龍膜 - 水性生物學溶液、醇類溶液和非水 HPLC/GC 溶劑,DMSO
  • PES: 聚醚砜膜 - 過濾水性溶液,培養基,藥物溶液和混合物
  • CA: 醋酸纖維素 - 過濾緩沖液、水性試劑和溶液
  • SFCA: 無表面活性劑的醋酸纖維素膜-免疫學樣品和生物液體
  • MCE:混合纖維素 - 在水性溶液或空氣中截留顆粒并捕獲細胞
  • PTFE: 聚四氟乙烯 - 去除溶劑和氣體中的顆粒
  • PVDF: 液體除菌過濾和生物制品過濾

 

材料

材料特性

流速

DNA結合

蛋白結合

SFCA

親水

中等到高

CA

親水

PES

親水

MCE

親水

非常低

非常低

NYLON

親水

低到中等

低至中

非常高

PTFE

疏水

高到非常高

不適用

不適用

PVDF

親水

 

 

NYLON 尼龍膜

非常適合過濾水性生物學溶液、醇類溶液和非水 HPLC/GC 溶劑。本質上是親 水性的,推薦用于對可提取物含量要求非常低的應用,因為它們不含任何潤濕劑、清潔劑或 表面活性劑。尼龍膜的耐化學性能較強,適于過濾腐蝕性較大的溶液,例如醇類和 DMSO。 但是,和硝酸纖維素膜一樣,尼龍膜結合蛋白質和其它大分子的能力強于醋酸纖維素膜或聚 醚砜膜。耐堿不耐酸。

 

PES 聚醚砜膜

強烈推薦用于過濾細胞培養基。濾膜具有最低的蛋白結合能力、超低的浸出物 含量以及高流速,是過濾培養基的首選。PES 膜的流速也高于纖維素或尼龍膜。

 

CA 醋酸纖維素

最適于過濾緩沖液、水性試劑和溶液,包括 EIA 和 ELISA 樣品。濾膜具有 低蛋白結合能力及浸出物含量,非常適合過濾緩沖液。

 

SFCA 無表面活性劑的醋酸纖維素膜

最常用于免疫學樣品和生物液體。濾膜具有低蛋白結合 能力、比標準 CA 濾膜更低的浸出物含量,可用于過濾細胞培養液體和細胞溶液

 

MCE 混合纖維素膜

具有高度的非特異性吸附性能,適用于許多常用的實驗室應用。親水性, 對稱的結構使其能夠實現高流速,還能與水性溶液(pH 4 至 8)、碳氫化合物以及其他幾種 有機溶劑相容

 

PTFE 聚四氟乙烯膜

本質上是疏水性的,適于過濾氣體,包括增濕的空氣。特氟龍膜的耐化 學性極佳,這使其非常適于過濾其它濾膜不能過濾的溶劑或其它腐蝕性化學品,是溶劑和腐 蝕性酸堿的理想選擇。由于其疏水性,特氟龍膜在過濾水性溶液以前必須用溶劑(例如乙醇) 預先潤濕。

 

PVDF 聚偏二氟乙烯膜

能夠耐受 pH 2-10 的溶液,耐有機溶劑性能較好,具有良好的抗腐蝕、 耐氧化性能和耐熱性能,常用于液體除菌過濾和生物制品過濾。不能耐受丙酮, DMSO, THFDMF,二氯甲烷,氯仿等。

 

第二步:確定孔徑,你想通過過濾完成什么?

孔徑通常由您的應用或使用目的來決定。支原體可以用 0.1μM 孔過濾器去除。大多數培養 基、緩沖溶液、生物液和氣體的常規實驗室除菌通常采用 0.2 或 0.22μM 孔過濾器完成。溶 液和溶劑的澄清和預過濾最好用 0.45μM 或更大孔徑的過濾膜操作。為改進過濾器性能而進 行的預過濾也可用單獨購買的玻璃纖維預過濾器完成。

 

 

 

第三步:確定你需要過濾的液體量

  • 13mm 過濾 2-10ml
  • 25mm 過濾 10-100ml(預過濾最高可達 200ml)
  • 50mm 過濾 0.2-5L

 

過濾的實際體積際取決于溶液本身以及它堵塞膜的速度。不含大量顆粒或大量蛋白質的相對 清澈的溶液會更容易過濾,因此允許更多的體積有效通過膜。另一方面,高顆粒數的溶液可 能在通過幾毫升后就堵塞了膜。對于細胞培養基,血清或蛋白質的數量會對流速和過濾量產 生影響。過濾器的容量(150、250、500、1000 毫升)是對平均可過濾的液體量的一般指導。 可以通過預過濾或高速離心來減少顆粒。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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