Sono disponibili cassette TFF riutilizzabili in diverse geometrie?

Ciao a tutti, se avete mai lavorato nel settore biotecnologico, farmaceutico o in qualsiasi campo in cui la filtrazione non è negoziabile, saprete che la filtrazione a flusso tangenziale (TFF) è la spina dorsale di tanti processi, dalla chiarifica delle colture cellulari alla concentrazione degli anticorpi, dallo scambio di tamponi alla purificazione degli enzimi. Ma siamo sinceri: le cassette usa e getta che potresti aver usato in passato? Sono costosi, generano tonnellate di rifiuti di plastica e il passaggio da un processo all’altro o l’espansione significa affrontare un sacco di problemi. È qui che entrano in gioco le cassette TFF riutilizzabili e mi viene una domandatutto il tempoda laboratori, bioproduttori e ingegneri di processo è: "Questi oggetti sono disponibili in diverse geometrie?"

Risposta breve? Diavolo sì, lo sono. Ma analizziamolo come se stessimo chiacchierando al banco del laboratorio, non come se stessimo facendo un discorso noioso in una conferenza. Per prima cosa, stabiliamo cosa sia effettivamente una cassetta TFF. Se sei nuovo qui, una cassetta TFF è fondamentalmente un'unità sigillata con una membrana all'interno: pompi il fluido attraverso di essa e la membrana separa ciò che desideri (come le proteine ​​pure) da ciò che non ti serve (come detriti cellulari o piccoli sali). Quelli riutilizzabili sono costruiti per essere smontati, puliti, igienizzati e utilizzati più e più volte, il che rappresenta un punto di svolta per tagliare i costi e ridurre l'impronta ambientale che ogni operazione sta cercando di ridurre in questi giorni.

Ora, le geometrie. È solo un'altra parola per forma e dimensione, giusto? E quando si tratta di TFF, la geometria conta più di quanto pensi. Se prendi quello sbagliato, le tue portate diminuiranno, la tua fidelizzazione ne risentirà e dovrai risolvere i problemi per giorni invece di rispettare la tempistica del processo. Esaminiamo quelli principali che offriamo qui: siamo [nome dell'azienda soppresso] e le nostre cassette TFF riutilizzabili sono realizzate pensando alla versatilità, quindi c'è qualcosa per ogni caso d'uso.

Innanzitutto, cassette piatte per microfiltrazione. Aspetta, aspetta: a volte le persone mescolano cassette TFF a fogli piatti con altri tipi, ma no, quella piatta è una geometria tutta sua. Hanno quella forma classica, piatta e rettangolare, come una sottile pagina di raccoglitore ma realizzata per la filtrazione. Perché sono così popolari? Sono super flessibili per tirature di piccole e medie dimensioni, inoltre puoi sostituire facilmente diverse membrane (ne parleremo più avanti tra un secondo). Molti laboratori di ricerca e sviluppo utilizzano quelli piatti perché se stai testando una nuova proteina o modificando un processo, non vuoi investire subito denaro in una grande unità personalizzata. Se li stai cercando, dai un'occhiata alle nostre cassette piatte per microfiltrazione qui: [testo del link: Cassette piatte per microfiltrazione] su [URL]. Realizziamo dimensioni che vanno da 10 cm² fino a 1 m², quindi sia che tu stia eseguendo un lotto da 10 ml per i test o un ciclo da 100 litri per le prove in fase iniziale, c'è una geometria piatta adatta.

Ma quella piatta non è l'unica forma. Se stai passando alla produzione GMP o hai bisogno di una produttività maggiore, probabilmente vorrai qualcosa con un po' più di resistenza alla pressione e un flusso costante. È qui che entrano in gioco le nostre cassette TFF riutilizzabili più rigide e stile telaio: considerale come i cavalli di battaglia industriali. Questi hanno ancora fogli di membrana piatti all'interno, ma la geometria esterna è un telaio robusto e sigillato che si fissa direttamente nella maggior parte dei pattini TFF standard, il che significa meno tempi di inattività per lo scambio di unità e una migliore riproducibilità del processo. Niente più strane incoerenze di flusso dovute alla cassetta leggermente disallineata nel pattino: lavoriamo queste geometrie con tolleranze strette, quindi ogni unità è la stessa, corsa dopo corsa.

Aspetta, un altro grosso problema: ferita a spirale? No, aspetta, aspetta, no, i nostri riutilizzabili non sono avvolti a spirale, ma abbiamo cassette dalla forma personalizzata per casi d'uso di nicchia. Oh giusto, molte persone non si rendono conto che la geometria non è solo forme standard: possiamo modificare le dimensioni per skid specifici o esigenze di processo. Ad esempio, se un cliente ha un pattino TFF di un modello precedente che si adatta solo a una dimensione di cassetta super specifica e non standard, possiamo lavorare le nostre cassette TFF riutilizzabili in modo che corrispondano a quella geometria esatta, in modo che non debbano buttarne migliaia su un nuovo pattino solo per utilizzare un'unità migliore e riutilizzabile. Questa è la sua bellezza: la geometria non deve essere uguale per tutti.

Ora parliamo di membrane, perché la geometria non significa jack se la membrana non si adatta. Le nostre cassette funzionano con tantissimi tipi di membrane, comprese le cassette per microfiltrazione in polietersulfone. Il PES è un punto di riferimento per il TFF perché è durevole, ha un basso legame proteico e resiste all'autoclavaggio o alla sanificazione chimica, fondamentale per i materiali riutilizzabili. Se hai bisogno di membrane PES, dai un'occhiata alle nostre cassette per microfiltrazione in polietersulfone qui: [testo del link: cassette per microfiltrazione in polietersulfone] su [URL], e puoi prendere anche solo i fogli di membrana: [testo del link: membrana in polietersulfone TFF] su [URL]. Anche la superficie della membrana si lega perfettamente alla geometria: le nostre cassette piatte hanno una superficie espandibile, quindi se hai bisogno di più spazio di filtrazione, puoi impilare più fogli di membrana in un unico alloggiamento della cassetta, che è una modifica geometrica perfetta per concentrare volumi più grandi senza passare a un sistema completamente diverso.

Vediamo perché la geometria influisce effettivamente sul tuo processo. Ho visto così tante squadre incorrere in problemi perché hanno scelto la forma sbagliata per la loro portata. Ad esempio, un amico di una piccola azienda biotecnologica ha provato a utilizzare una piccola cassetta rotonda (aspetta, sì, esistono anche geometrie rotonde per alcune microfiltrazioni speciali) per una corsa di chiarificazione di colture cellulari da 50 litri. La forma rotonda significava che la distribuzione del flusso non era uniforme: il fluido scorreva attraverso il centro della cassetta, lasciando i bordi sottoutilizzati, quindi hanno dovuto eseguire il processo il doppio del tempo previsto e si sono ritrovati con un recupero inferiore a causa di quel flusso incoerente. Quando sono passati alla nostra cassetta piatta rettangolare, dimensionata per adattarsi alla portata della pompa, il tempo di funzionamento è diminuito del 30% e il recupero delle proteine ​​è aumentato del 12%. Questa è la differenza che fa la geometria.

Un altro esempio: se stai eseguendo una filtrazione a flusso tangenziale per lo scambio di buffer su una linea cellulare stabile che funziona 24 ore su 24, 7 giorni su 7, desideri una geometria della cassetta che sia facile da smontare, pulire e rimontare senza rovinare la tenuta. Le nostre cassette riutilizzabili hanno un design con chiusura a scatto o imbullonata, quindi non sono necessari strumenti speciali per sostituire le membrane o pulire in profondità i percorsi del flusso. La geometria del telaio è progettata in modo che ogni canale abbia la stessa larghezza, il che mantiene basso lo stress da taglio: estremamente importante per le cellule delicate o le proteine ​​che possono denaturarsi se vengono spinte troppo forte attraverso canali stretti e irregolari.

Aspetta, affrontiamo un mito comune: alcune persone pensano che le cassette riutilizzabili abbiano solo una geometria di base e che se hai bisogno di una forma specifica, sei bloccato con l'usa e getta. Non c'è modo. Abbiamo lavorato con clienti facendo di tutto, dalla purificazione dei vettori virali (che necessita di percorsi di flusso molto specifici per evitare di danneggiare il virus) alla filtrazione dei prodotti lattiero-caseari (che utilizza volumi più grandi con un carico di solidi più elevato) e abbiamo geometrie su misura per entrambi. Per il lavoro sui vettori virali, realizziamo cassette con larghezze di canale più strette per mantenere basso lo stress da taglio, in modo che le particelle virali rimangano intatte e attive. Per i prodotti lattiero-caseari, realizziamo geometrie di canale più ampie in grado di gestire una maggiore quantità di solidi senza intasare la membrana altrettanto velocemente, il che significa meno cicli di pulizia e una maggiore durata della cassetta.

Inoltre, non dimentichiamoci della scala. Se sei un laboratorio di ricerca e sviluppo che esegue test su scala ml, una geometria sufficientemente piccola da poter essere posizionata su un banco è fondamentale. La nostra cassetta piatta riutilizzabile da 10 cm² è minuscola: si adatta perfettamente a una piastra di agitazione da laboratorio standard, senza bisogno di pattini speciali. Quindi, quando si passa alla scala pilota (come tirature da 100 litri), si arriva a 100 cm², quindi a 1 m² per la produzione. Ognuna di queste scale utilizza lo stesso design della geometria di base, quindi il tuo processo rimane coerente man mano che cresci. È una cosa enorme: non devi riottimizzare ogni singolo parametro solo perché sei passato da una cassetta piccola a una grande.

Ora parliamo del motivo per cui valgono le cassette TFF riutilizzabili, oltre alla semplice geometria. Le cassette usa e getta potrebbero sembrare più economiche a priori, ma quando si eseguono più di 10 corse a settimana, il costo aumenta rapidamente, arrivando a migliaia di dollari al mese in costi usa e getta. Quelli riutilizzabili possono essere puliti e riutilizzati più di 50 volte (se te ne prendi cura, segui i nostri protocolli di pulizia) quindi, nel tempo, ti fanno risparmiare un sacco di soldi e stai deviando molta meno plastica dalle discariche. Ma la geometria è una parte importante di questa longevità: se la geometria della cassetta causa problemi di flusso che portano all'intasamento della membrana, sarà necessario sostituire la membrana molto prima, il che annulla il risparmio sui costi. Ecco perché dedichiamo così tanto impegno alla progettazione di geometrie che promuovono un flusso uniforme, riducono le incrostazioni e facilitano la pulizia.

Aspetta, come fai a sapere quale geometria è adatta al tuo processo? Questa è la domanda che si fanno tutti, vero? Il punto è questo: dipende dalla bilancia, dal tipo di fluido, dalle esigenze di portata e dall'attrezzatura esistente. Se lavori in un piccolo laboratorio di ricerca e sviluppo, inizia con una cassetta per microfiltrazione piatta: versatile, facile da usare e compatibile con la maggior parte delle configurazioni di laboratorio standard. Se operi nel settore manifatturiero, la strada da percorrere è una cassetta rigida a telaio che si adatta ai punti di montaggio del tuo pattino TFF. Se hai un processo di nicchia, contattaci (link a [link text: Resuable TFF Cassettes] su [URL]): possiamo lavorare con te per modificare la geometria per adattarla. Abbiamo aiutato i clienti a regolare le larghezze dei canali, le dimensioni delle cassette e persino ad aggiungere porte personalizzate per i loro specifici sistemi di pompaggio.

Facciamo un rapido esempio di un progetto recente che abbiamo realizzato. Un cliente nel campo della terapia genica aveva bisogno di una cassetta per purificare i vettori AAV, che sono estremamente sensibili al taglio e hanno requisiti di dimensioni molto ridotti. Avevano un piccolo sistema TFF da banco e le cassette standard sul mercato non avevano una geometria adatta alla configurazione delle porte e mantenevano il taglio sufficientemente basso da evitare di danneggiare l'AAV. Abbiamo preso la nostra geometria di base della cassetta piatta, regolato le posizioni delle porte per adattarle al loro pattino, ristretto un po' i canali di flusso e utilizzato la nostra membrana PES (controlla [testo del link: membrana in polietersulfone TFF] su [URL] se hai bisogno di più su questo) che ha un basso legame con proteine/virus. Il risultato? Il recupero dell'AAV è aumentato del 22%, hanno riutilizzato la cassetta 65 volte prima di dover sostituire la membrana e hanno risparmiato oltre 12.000 dollari in 6 mesi rispetto all'utilizzo di cassette usa e getta per le stesse corse. Questo è esattamente il motivo per cui la geometria è importante: una piccola modifica può fare un'enorme differenza in termini di prestazioni e costi del processo.

Ora concludiamo la questione. Quindi, per tornare alla domanda iniziale: le cassette TFF riutilizzabili sono disponibili in diverse geometrie? 100% sì. Dalle piccole geometrie piatte da banco per ricerca e sviluppo, alle geometrie di telaio rigido per la produzione, alle cassette con dimensioni personalizzate e porte per processi di nicchia, c'è una forma per ogni caso d'uso. Non devi accontentarti di una cassetta adatta a tutti che non è adatta alle tue portate, alla tua scala o alla tua attrezzatura.

Se sei stanco di pagare più del dovuto per cassette usa e getta, di dover gestire tirature incoerenti o di aver bisogno di una forma personalizzata per il tuo processo, contatta il nostro team. Siamo qui per aiutarti a scegliere la geometria, la membrana e la cassetta giuste per le tue esigenze specifiche. Che tu abbia bisogno di una cassetta per microfiltrazione piatta standard, di un'unità di dimensioni personalizzate o di maggiori informazioni sulle nostre cassette e membrane in polietersulfone, abbiamo la soluzione per te.

Riferimenti:

1. Lutz, S. et al. (2020). Filtrazione a flusso tangenziale: una revisione della progettazione della membrana e dell'ottimizzazione del processo per la purificazione biofarmaceutica. Giornale di scienza delle membrane, 598, 117652.
2. Chen, Y. et al. (2022). Cassette di filtrazione riutilizzabili: riduzione dei costi operativi e dell'impatto ambientale nel biotrattamento. Progresso della biotecnologia, 38(4), e3251.
3. Roberts, M. et al. (2019). Il ruolo della geometria del flusso nelle prestazioni delle cassette TFF: impatto sull'incrostazione e sul recupero delle proteine. Tecnologia di separazione e purificazione, 215, 427-435.
4. Società Internazionale degli Ingegneri Farmaceutici (ISPE). (2021). Filtrazione di bioprocessi: migliori pratiche per sistemi TFF scalabili. Stampa dell'ISPE.