欣梗生技俱樂部

捲式膜運作基礎

將平板膜，加襯一層進料墊片，以捲式方式呈現一柱狀體，過濾方式同樣是採用切向流 (TFF)。

擬濃縮樣品穿過流動通道，以切向流方式運行。濾液則穿過膜表面進入滲透物間隔區，並向下流向滲透物管內，大分子樣品則達到濃縮目的。

由於其結構簡單，可以膜材料的種類多，且可很容易地產生不同長度與直徑。

優點

• 膜孔大小選擇多- 奈米濾 (from 100 ~ 800 Da) ; 超濾 ( 1 ~ 800 kD) 以及 微濾 (800 kD~0.2u)
• 分子量最小可達 100Da 以下
• 各式材質選擇-有抗有機的PVDF膜材可使用, 用途更為廣泛
• 價格低廉-結構簡單, 價格優

搭配高壓膜片式幫浦

由於構造的關係, 捲式膜可承受極高的壓力, 建議採用高壓幫浦使用

如桌上型, 可採用 ADP-H 膜片式幫浦

Maxi Pressure = 100 psi; Maxi Flow Rate = 5L

但此系統的為其唯一的侷限........樣品要求最低處理體積較大....

若需處理較大樣品體積, 此款膜為另一種優質高效率的選擇

有需任何進一步資訊, 可於部落格留言與我們討論 或參考

欣梗科技股份有限公司
Tel: 02-28321066
E-mail: info@lefoscience.com
 

  Hollow Fiber

• 特殊的切向流，換液濃縮效率高。
• 分子量可選擇性多且廣 (1kD; 3kD; 5kD; 10kD; 10kD; 30kD; 50kD; 70kD; 100kD; 300kD; 500kD以及750kD等等)。
• 回收率高，達95%以上。
• 可重複使用
• 換液濃縮效率上是「離心管式」所無法相比擬的。

 但需配合特殊幫浦與最低處理量的要求，阻礙了樣品體積低於10cc以下的應用。

 專利創新的微量型新設計

• 創新的微量型新設計，讓微量的樣品也可利用Hollow Fiber進行換液與濃縮。
• 最終體積可達0.5cc以下。
• 操作簡單，2分鐘內完成安裝設定。
• 設定好基座後，放置於4℃冰箱內，讓其自動濃縮即可。
• 清洗後，可重複使用。

  應用範圍

• 換液與濃縮。
• 病毒、蛋白質、奈米、細胞、高分子聚合物等等。

歡迎相關問題在部落格留言與我們討論。或參考

欣梗科技股份有限公司
Tel: 02-28321066
E-mail: info@lefoscience.com
 

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

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⁺，P^3-)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或參考公司網站 欣梗科技～～如有任何的問題，歡迎留言交流唷！！

欣梗科技股份有限公司
Tel: 02-28321066
E-mail: info@lefoscience.com
 

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)。

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。

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)。

無機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），但卻對溫度極敏感而易產生裂化。沸石膜具備非常整齊的孔隙與催化之特性，因此適合做氣體分離如生物酒精的分離，然而需維持較低通氣流率(gas flux)且需有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。

欣梗科技股份有限公司
Tel: 02-28321066
E-mail: info@lefoscience.com