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Pellicon超濾系統(tǒng)工作原理:精準(zhǔn)高效的膜分離解決方案

更新時(shí)間:2025-04-27 瀏覽次數(shù):109

  Pellicon超濾系統(tǒng)是生物醫(yī)藥、精細(xì)化工等領(lǐng)域中分離純化與濃縮的關(guān)鍵技術(shù)平臺(tái),其工作原理基于切向流過濾(TFF, Tangential Flow Filtration)技術(shù),通過物理截留作用,在溫和的條件下實(shí)現(xiàn)溶液的高效分離。這一系統(tǒng)憑借結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化與智能控制,成為現(xiàn)代工業(yè)中備受推崇的膜分離解決方案。
  一、核心原理:切向流驅(qū)動(dòng)與分子截留
  Pellicon超濾系統(tǒng)的核心是精確孔徑的超濾膜,其工作基于切向流(Tangential Flow)設(shè)計(jì)。當(dāng)待處理的料液以平行于膜表面的方向流動(dòng)時(shí),液體中的小分子物質(zhì)(如水分或小分子溶質(zhì))可通過膜孔徑滲透至產(chǎn)物通道,而大分子目標(biāo)物質(zhì)(如蛋白質(zhì)、病毒、細(xì)胞碎片等)則被截留于料液通道。
  ①動(dòng)量平衡驅(qū)動(dòng)分離:切向流的連續(xù)沖刷作用降低膜表面濃差極化與污染堆積,維持通量的長(zhǎng)期穩(wěn)定性;
 ?、诜肿雍Y效應(yīng):膜孔徑可根據(jù)需求定制(如3kDa~1000kDa),精準(zhǔn)篩選目標(biāo)成分,兼具濃縮與純化功能。
  二、系統(tǒng)組成與操作流程
  1.關(guān)鍵組件協(xié)同工作
  Pellicon超濾系統(tǒng)由多層結(jié)構(gòu)組成,包括超濾膜堆、循環(huán)泵、流量控制器和壓力傳感器。
 ?、傺h(huán)泵推動(dòng)料液以均勻流速切向流經(jīng)膜表面,確保分離效率;
 ?、诹髁總鞲衅髋c壓力監(jiān)測(cè)模塊實(shí)時(shí)反饋數(shù)據(jù),聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)料壓力與流速,避免膜堵塞或過載。
  2.動(dòng)態(tài)操作模式
  系統(tǒng)采用梯度式參數(shù)控制策略:
 ?、俪跏茧A段:通過高壓(常用2~5 bar)啟動(dòng)快速濃縮,逐步提升膜通量;
 ?、诜€(wěn)態(tài)階段:優(yōu)化流速與壓力平衡,減少能耗與膜污染風(fēng)險(xiǎn);
 ?、劢K點(diǎn)判定:依據(jù)在線監(jiān)測(cè)濃度數(shù)據(jù)(如濁度、電導(dǎo)率)自動(dòng)終止操作。
  三、技術(shù)優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用拓展
  1.高回收率與低剪切損傷:
  切向流動(dòng)減小對(duì)生物活性的沖擊,尤其適用于蛋白質(zhì)、疫苗等易失活物質(zhì)的分離,回收率可達(dá)95%以上。
  2.模塊化設(shè)計(jì)與靈活適配:
  Pellicon系統(tǒng)支持多模塊并聯(lián)/串聯(lián)組合,適配實(shí)驗(yàn)室級(jí)(容量<5L)到工業(yè)化生產(chǎn)(日均噸級(jí))的需求,覆蓋疫苗、單抗生產(chǎn)及細(xì)胞培養(yǎng)液純化等場(chǎng)景。
  3.智能化控制提升效率:
  通過集成PLC與數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的精確調(diào)控與重現(xiàn),符合GMP合規(guī)性要求。
 

 

  四、結(jié)語
  Pellicon超濾系統(tǒng)憑借切向流驅(qū)動(dòng)的分子截留原理、智能化的參數(shù)控制與模塊化設(shè)計(jì),成為分離純化領(lǐng)域的高效工具。其在保障目標(biāo)物質(zhì)活性、提升回收率與工藝穩(wěn)定性方面的優(yōu)勢(shì),使其在生物制藥和精細(xì)化工領(lǐng)域持續(xù)推動(dòng)行業(yè)革新。
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