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Hollow fiber 與Kros Flo 2搭配超讚!! 僅用5小時完成8L的細胞濃縮分離!!

此實驗目的為利用mPES MicroKros Hollow fiber來進行大腸桿菌(E.coli)細胞碎片(Cell Debris)分離。原是8000ml濃縮分離至600ml (100X),僅花5小時!再來~經測試後,蛋白質殘餘量只剩不到10%。此系統與過去傳統Cassette比較,不旦降低Gel Layer的形成以提升分離效率,而且花費在實驗上的時間減少,且大幅度提升試驗成功機率!!另外這次完全自動化控制與紀錄數據,如:壓力控制、壓差計算、通透率等等唷!!何樂而不為!!

Kros Flo 2 with software 細胞濃縮分離系統.jpg

中空纖維膜(Hollow fiber)規格

型號:04-E500-10-N 500kD 膜面積:1000cm2

S04-E500-10-N mPES hollow fiber.png

分離系統使用  (這是Spectrum Labs 公司推出最新款的系統!! 更完善方便!!)

Kros Flo 2 ii 壓差 壓力 控制.png

操作過程

相當簡單!設備啟動後,將樣品進行4次濃縮清洗,然後回收過濾段的液體為本試驗的目標。最後測試有多少量的蛋白質殘留在回流端作為試驗效率的指標。殘餘量越低,代表效率越高~

若想要知道更多Kros Flo 2與Hollow fiber的成果與資料,請繼續追蹤LEFO FB/部落格或與我們聯絡,讓我們知道您們的需求!

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使用新型Spectrumlab Perfusion系統!! 樣品不再受剪切力影響!!

KML-100 perfusion 設備系統到台灣羅!! 全台唯一耶!! 在南港所舉辦的發表會也圓滿結束!! 到底何謂Perfusion? 這台系統特色在哪裡呢,請點這裡唷!!

 

Kros Flo MagLev KML -100 perfusion.jpg

Participants.jpg

KML-100 .jpg

有興趣歡迎留言交流唷!! 

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何謂膜濾系統 (Membrane filtration)?

簡而言之,濾膜過濾系統為分離液體與混合氣體的方法之一。半透性膜(Semi permeable membrane) 扮演著屏障角色保留大顆粒分子,然後小顆粒分子則通過該膜流到過濾段。傳統的過濾(Dead End Filtration)(左)是液體方向垂直於膜的表面,靠著正壓或負壓提供的動力過濾大小分子,但這種方式不適合超濾因超濾是分子量級的分離,如果採用此法會讓膜表面迅速生成高濃度的凝膠層(Gel layer)造成過濾樣品會殘留在膜表面且效率會急劇下降。為改善該問題,我們可嘗試切向流過濾(Tangential Flow Filtration ),簡稱TFF(左)它就是防止濃度極化造成過濾速度下降的最有效方法(右)。液體流動的方向平行於膜表面,藉由壓差原理推動溶質或小分子物質通過濾膜。當液體以一定速度連續流過超濾膜表面時,在過濾的同時,也對超濾膜表面進行了沖洗,使膜表面不易形成凝膠層,從而保持穩定的超濾速度。該系統好處為(1)節省能源且開支; (2)清洗時簡單方便; (3)提高產量效率與品質管理

Cross flow filtration 切向過濾與 Dead End filtration .jpg

 

您的實驗屬於哪一種過濾系統呢? (Filtration types)?

根據孔徑大小(pore size)分成四種,分別是微濾、超濾、微超濾、逆滲透。

  • 微濾膜 (簡稱MF)膜孔介於0.1 ~ 10um,主要是截留微米級的微粒、微生物、細菌、酵母、紅血球等。
  • 超濾膜 (簡稱UF)類似微濾膜,膜孔介於0.01~0.1um之間,多數應用在蛋白濃度與廢水處理。主要分離去除病毒、多肽類、微粒等等。
  • 奈米濾膜 (簡稱NF)膜構造類似逆滲透膜,有一層thin-film composite layer (<1um) 覆蓋在porous layer上,讓膜提高其分子選擇性。NF膜特色是能夠將multivalent的鹽類(Ca2+,P3-)與不帶電溶質(Solute)過濾掉,只讓monovalent的鹽類通過濾膜。簡之,除去河水、井水及雨水中的鎂、鈣等重金屬離子和有機分子,應用包括海水淡化、 水軟化、 廢水回收、染料脫鹽、果汁和酒類濾清、乳清蛋白回收、藥品濃縮等等。
  • 逆滲透膜 (簡稱RO)該濾膜孔隙比奈米濾膜較緊密,是一種可將水中汙染物質去除 90~99% 的方法,包括其它純化方法無法去除的有機物質、次微米粒子、微生物與無機鹽類。過濾過程中可將細菌與病毒完全去除外,目前常常被廣泛應用在海水脫鹽(Desalination)與廢水處理(Wastewater treatment)。此濾膜的壓力控制範圍遠大於MF與UF濾膜,然而整體的產量卻比UF與MF濾膜稍微低一些。

 

若有興趣知道其優缺點,歡迎留意我們公司部落格~~若有任何的問題,歡迎留言交流唷!!

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到底濾膜是甚麼呢?

膜是由半透水性材料所組成,主要是應用跨膜壓(TMP)之原理將溶質分離,其分離程度取決於膜電位(membrane charge)與孔徑大小(porosity)。普遍上具有兩種孔洞,分別為對稱型(排列方式整齊)與非對稱型(各種不同直徑之孔洞)。這些多孔膜通常被應用在微過濾(microfiltration, MF)與超濾(ultrafiltration, UF)系統。非孔洞膜多為複合膜,透過毛細原理進行過濾,應用範圍在超微過濾(nanofiltration, NF)與逆滲透(reverse osmosis, RO)。

過濾膜TEM掃描式顯微鏡.png

過濾膜對稱與非對稱.png

濾膜功能分成幾種呢?

簡單來說,過濾膜總共分成4種,微過濾(MF)、超過濾(UF)、超微過濾(NF)、逆滲透(RO)。微過濾主要是去除大分子物質;超濾則過濾比大分子較小的物質(生活中難以看見)如細菌、病毒等等。超微濾和逆滲透膜之構造與前二者異樣,它們由薄複合膜(TFC)組成,其特色是有辦法分離單與雙共價的鹽類,多數用在純水系統上。

超濾Ultrafiltration 微超濾nanofiltration.jpg

濾膜的構成元素到底是甚麼呢?

日常生活中,我們會用濾膜來進行過濾(filtration)、純化(purification)、分離(separation)、置換液體(buffer exchange),到底要對濾膜了解有多少呢?以大宗來說,可分為有機膜(Organic membrane)與無機膜(Inorganic membrane)有機膜是由天然(natural)與合成(synthetic)的聚合物(polymer)搭配組成之濾膜,聚合物成分包含鐵氟龍(Teflon PTFE)、聚酰胺(PAI)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、天然橡膠(Rubber)、羊毛(wool)、纖維(cellulose)。

有機膜與非有機膜.png

無幾膜是指非天然的材質所製造而成。常見三種膜為金屬膜(Metallic membrane)、陶瓷膜(Ceramic membrane)、沸石膜(Zeolite membrane)。金屬膜通常應用在Hydrogen separation,然而由於金屬材料關係導致膜表層具有毒性。陶瓷膜由金屬材質(aluminum or titanium) 與非金屬 (oxides, nitride, or carbide)搭配合成。由於金屬惰性關係,所以對環境耐受性強(耐強酸強鹼),但卻對溫度超級敏感而產生裂化的狀態。沸石膜擁具備非常整齊的孔隙與催化的之特性,因此適合做氣體分離如生物酒精的分離,然而需於低通氣流率(gas flux)且加厚層防止裂化的發生。

您是否執行蛋白質、細胞、抗體過濾濃縮等等的實驗呢?若有興趣,可繼續往第二篇文章閱讀--> 選對膜濾系統,實驗順暢無阻 ,甚至能多留意我們的上傳的資訊或提供更多的意見。

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