❶ 外泌体纯化之切向流超强攻略
切向流过滤（TFF）是样品分离的一种技术，通过膜过滤过程，利用压力驱动样品沿膜表面切向流动，实现根据分子大小分离。在这一过程中，小分子和缓冲液透过膜，大分子则被截留，随后可被冲走。相比死端过滤，切向流过滤避免了滤膜堵塞，具有重复使用性，适合大规模样品处理，降低成本。
切向流过滤支持中空纤维和盒式膜包介质。中空纤维结构简单，适用于剪切力敏感、高固体、高粘度样品，如Cytiva中空纤维膜柱，具有高强度和良好高温稳定性。盒式膜包则处理速度快、通量高，但湍流效应可能对样品造成更高剪切力。
选择过滤介质时，需考虑是否希望得到透过端料液或收获截留样品，以及膜孔径大小与目标分子量的关系。通常，澄清过滤哺乳动物细胞分泌表达上清选择0.2 μm到0.65 μm微滤膜，大肠杆菌裂解液的澄清使用500 KD或750 KD超滤膜，而酵母分泌上清则可用750 KD超滤膜或0.1 μm微滤膜。
ÄKTA™ flux是一种多功能切向流过滤系统，适用于科学研究、过滤筛选、工艺开发和小规模生产。它能配合不同孔径的中空纤维或膜包，进行微滤和超滤，用于样品浓缩、洗滤、细胞收获和澄清。通过控制参数如循环流速、跨膜压，ÄKTA™ flux可实现自动化控制，包括警告和报警功能、自动化终点控制、数据记录、恒定截留体积控制和透过流量控制。此外，其易于使用的操作界面简化了实验过程管理。
❷ 切向流过滤原理
切向流过滤原理：它是一种压力驱动的，根据分子尺寸的膜分离过程。用TFF，样本混合物不是像直流过滤那样被强迫通过一个单一的通路来通过膜。而是流体通过多次再循环的方式，切向通过膜的表面。
这种由施加压力带来的清扫，降低了初始样本在膜表面的积累。比膜截留分子量大的目标分子得到了保留，然而小分子和缓冲液通过了膜。
切向流过滤是一种浓缩和脱盐10ml到几千升样本溶液的有效方法。它可以用来从小的生物分子中分离大的生物分子，捕获细胞悬浮液以及澄清发酵液和细胞裂解物。TFF可以应用于一系列应用包括蛋白质化学，分子生物学，免疫学，生物化学和微生物学。
常规过滤是指在压力的作用下，液体直接穿过滤膜进入下游，而大的颗粒或分子则被截留在膜的上游或内部，小的颗粒或分子透过膜进入下游。在这种操作方式下，液体的流动方向是垂直于膜表面进入下游。常规过滤的应用包括澄清过滤、除菌过滤和除病毒过滤等。
切向流过滤则是指液体的流动方向是平行于膜表面的，在压力的作用下只有一部分的液体穿过滤膜进入下游，这种操作方式也有人称之为“错流过滤”（Cross Flow Filtration）。由于切向流在过滤过程中对膜包的表面进行不停的“冲刷”，所以在这种操作模式下有效的缓解了大的颗粒和分子在膜上的堆积，这就使得这种操作模式在很多应用中具有独特的优势。
切向流过滤中，泵推动流体通过滤膜表面，冲刷去除其上截留的分子，从而使滤膜表面的积垢程度降至最低。于此同时，切向流体也会产生垂直于滤膜的压力，推动溶质和小分子通过滤膜。如此方能完成过滤。利用细分筛网分离沙子与鹅卵石的模拟试验，有助于理解切向流过滤的机理：筛网眼象征滤膜上的孔隙，而沙子与鹅卵石象征待分离的分子，在直流过滤中，沙子－鹅卵石混合物被迫向着筛网眼方向移动，随着一些较小的砂粒通过筛网眼落下，在筛网表面形成一个鹅卵石层，阻碍顶部砂粒向筛网方向移动并通过筛网眼，在直流过滤中，增加压力，仅能对混合物施加压力，而无助于分离的促进。
相比之下，在切向流过滤模式中，通过混合物的再循环防止限制层的形成，此再循环类似于：振动以去除阻塞筛网眼的鹅卵石，使得位于混合物顶部的砂粒落下并通过筛网眼。因此，利用切向流过滤进行生物分子分离，效率更高，浓缩或渗滤速度更为快捷。
❸ 超滤工艺操作及相关术语
1. 超滤工艺详解：操作原理与关键术语
超滤工艺是一种广泛应用的分离技术，通过膜过滤器以压力驱动，根据粒子大小进行分离。
2. 主要的过滤示意图：NFF和TFF
NFF - 正常流量过滤：液体（或悬浮液）以垂直方向穿过过滤介质，颗粒被截留在介质上。NFF通常用于初步分离，如澄清悬浮物。
3. TFF - 切向流过滤：逆流于NFF，部分流体沿着膜表面流动，大部分颗粒被拦截并清除，适用于更精细的分离，如细胞、病毒、蛋白质浓度调节或污染物去除。
4. TFF类型及其应用
- 微滤：主要针对大于0.1um的颗粒，如大分子，用于预处理。
- 超滤：拦截0.1um到2nm的物质，适用于蛋白质分离和污染物控制。
- 纳滤：选择性拦截2nm以下的分子，常用于精细分离。
- 反渗透：通过高压驱动，对特定分子大小有选择性的渗透，用于纯水和浓缩液的制备。
5. TFF的应用
TFF的应用广泛，包括澄清、浓度、缓冲液交换（Diafiltration）和净化等。
6. 基本TFF系统构成
一个标准TFF系统包括泵、带支架的过滤器、管道、搅拌器容器、滞留阀、压力监测设备和滤液控制组件。可选的附加设备有流量计和水质检测仪。
7. 关键术语解析
- 进料流速 (QF)：由泵产生的流量，代表进入系统的液体量。
- 滞留流量 (QR)：设备出口流出的流量，是QF的一部分。
- 渗透流量 (Qf)：通过膜的流量，平衡了进料和滞留。
- 压降 (ΔP)：反映物料流动阻力，可通过调整泵速控制。
- 跨膜压 (TMP)：通过调节进料流量和保持压力创造的驱动力。
- 通量 (J)：膜面积单位时间内过滤液体的量，衡量过滤器效率。
- 渗透率：测量在特定TMP和温度下膜的清洁度。
- Diavolume (DV)：表示洗涤缓冲液对进料的洗涤程度，用于评估膜清洗效果。
- 保留或回流 (R)：膜对目标物质的截留程度，用宏磨衡于衡量分离效果。
- TFF平衡：确保膜性能和通量的稳定，通过控制TMP和横向流。
- 质量平衡：遵循物质守恒原理，描述进料、滞留和滤液的质量关系。
- 收率 (%)：衡量工艺效率，考虑产品损失和膜吸附等因素。
深入了解这些概念和术语，有助于您更有效地操作和优化超滤工艺，以达到理想的分离效果。
❹ 如何使用默克密理博labscale研发型切向流超滤系统
Unique AutoTFF™075是一款具备自动化特性的台式切向流过滤系统，适用于生物制品的浓缩、透析、纯化和澄清等操作。该系统特点显著，包括自动TMP控制、高浓缩能力、功能强大的软件系统、可选配滤出泵、高度自动化、全面监控功能以及膜包与中空纤维的适配性。
通过自动调节渗透压，Unique AutoTFF™075能够精确控制浓缩倍数和洗滤体积，提高实验的稳定性和可重复性。系统设计的小循环体积和大泵速，使其具备高倍浓缩能力，大幅提高工作效率，缩短浓缩时间。
该系统配备功能强大的软件，不仅用于设备运行控制，还用于实验数据记录和管理。用户可以方便地导出和分析实验数据，软件还支持用户权限管理，确保实验室安全和数据保密。
Unique AutoTFF™075还选配滤出泵，适用于复杂微滤工艺，实现滤出速度控制，适应不同生物制品处理需求。系统自动化程度高，预设常用方法并能按照设定的序列运行，提高实验室工作效率，减轻实验人员负担。
通过监测电导、pH、UV等参数，系统实现对实验过程的全面监控，确保产品质量稳定性和一致性。系统适配主流膜包和中空纤维，用户可根据实验需求选择，获得更佳处理效果。
Unique AutoTFF™075是一款灵活、自动化的台式切向流过滤系统，适用于实验室小试工艺开发、工艺放大研究及小规模样品制备。无论在实验室还是生产环境中，都能提供稳定可靠的生物制品处理服务。