هنگام انتخاب یک فیلتر برای اجرای برنامه های کاربردی مختلف یا دستیابی به اهداف خاص، چندین نکته وجود دارد که باید در نظر بگیرید. این راهنما به شما کمک می کند تا تنها در چند مرحله فیلتر مناسب را انتخاب کنید. در مرحله اول، برنامه را با بهترین اندازه منافذ برای کار مطابقت می دهید. در مرحله دوم، شما بهترین مواد و غشاء مسکن را برای کاربرد انتخاب خواهید کرد. ثالثاً، ناحیه غشایی مناسب را برای کمک به بهینهسازی توان و نرخ جریان انتخاب میکنید. و در آخر، طراحی فیلتری را انتخاب کنید که به بهترین وجه با برنامه شما مطابقت دارد.
مطابقت برنامه شما با اندازه منافذ
اندازه منافذ به هدف یا کاربرد کلی شما بستگی دارد. به عنوان مثال، برای حذف مایکوپلاسما، یک فیلتر منافذ با اندازه 0.1 میکرومتر بهترین است. برای استریلیزاسیون معمول برای بیشتر گازها و سیالات بیولوژیکی، بافرها و محیط ها، از غشاهای فیلتر منافذ بین 0.2 تا 0.22 میکرومتر استفاده می شود. مثال دیگر استفاده از 0.45 میکرومتر یا بزرگتر برای پیش فیلتراسیون و شفاف سازی حلال ها و محلول ها است. عملکرد فیلتر را نیز می توان با استفاده از پیش فیلترهای الیاف شیشه در طول فرآیند پیش فیلتراسیون بهبود بخشید . نمودار زیر برخی از برنامه هایی را که ممکن است استفاده کنید و اندازه منافذ و در دسترس بودن غشاء توصیه شده برای هر برنامه را ارائه می دهد.
| استفاده یا برنامه | اندازه منفذ | غشاء |
| حذف درشت ذرات | 0.8 | پیش فیلترهای الیاف شیشه، استات سلولز بدون سورفکتانت |
| شفاف سازی حلال ها | 0.45 | نایلون، سلولز احیا شده و پلی تترا فلوراتیلن |
| فوق العاده تمیز کننده حلال ها | 0.20 تا 0.22 | نایلون، سلولز احیا شده و پلی تترا فلوراتیلن |
| حذف مایکوپلاسما | 0.1 | پلی اتر سولفون |
| فوق العاده تمیز کردن و استریل کردن محلول های آبی | 0.20 تا 0.22 | همه غشاها به جز پلی تترا فلوراتیلن کار می کنند |
| شفاف سازی برای محلول های آبی | 0.45 | همه غشاها به جز پلی تترا فلوراتیلن کار می کنند |
انتخاب بهترین مواد و غشای مسکن برای برنامه
سازگاری فیلتر با مشخصات شیمیایی نمونه بسیار مهم است. برخی از غشاهای فیلتر با عوامل مرطوب کننده وجود دارند که غیر سمی هستند اما ممکن است با کاربرد تداخل داشته باشند. غشاهای دیگر به طور بالقوه می توانند با ماکرومولکول ها مانند پروتئین ها متصل شوند که منجر به مسدود شدن زودرس فیلتر یا از دست دادن نمونه می شود. به همین دلیل است که دانستن ویژگی ها و اثرات احتمالی هنگام تماس غشای فیلتر و محلول با یکدیگر بسیار حیاتی است.
استات سلولز
این غشاها برای کاربردهایی که نیاز به اتصال کم پروتئین دارند، مانند فیلتر کردن محیط کشت حاوی سرم توصیه می شود. پتانسیل اتصال پایینی دارند.
نیترات سلولز
این غشاها زمانی توصیه می شوند که نگرانی در مورد اتصال پروتئین وجود نداشته باشد. این ماده توصیه شده برای کاربردهای عمومی مانند فیلتراسیون بافر است .
هر دو غشا استات سلولز و نیترات سلولز دارای مقادیر کمی از عوامل مرطوب کننده در طول فرآیند تولید خود هستند تا اطمینان حاصل شود که غشا به درستی خیس شده است. آنها را می توان با استفاده از آب گرم و تصفیه شده که از طریق واحد فیلتر و غشاء عبور می کند حذف کرد.
نایلون
این غشاها برای کاربردهایی که نیاز به عصاره گیری کم دارند توصیه می شود، زیرا حاوی عوامل مرطوب کننده نیستند. آنها دارای مقاومت شیمیایی بالاتری هستند که آنها را برای فیلتر کردن محلول های تهاجمی مانند الکل بهتر می کند.
پلی اتر سولفون
این غشاها برای فیلتراسیون محیط های کشت سلولی با قابلیت استخراج کم و اتصال پروتئین توصیه می شوند.
سلولز بازسازی شده
این غشاها مقاومت شیمیایی جامد در برابر حلال ها دارند و آبدوست هستند. آنها بیشتر برای گاز زدایی یا حلال های فوق تمیز استفاده می شوند.
پلی تترا فلوراتیلن
این غشاها به طور دائم و طبیعی آبگریز هستند و برای فیلتر کردن گازها مانند هوای مرطوب عالی هستند.
الیاف شیشه
فیلترهای ساخته شده از الیاف شیشه برای پیش تصفیه محلول ها استفاده می شوند و ظرفیت بارگذاری ذرات بالایی دارند.
مواد محفظه نیز موضوعی است که باید در نظر گرفته شود، بنابراین تعیین اینکه آیا مواد با محلول هایی که در حال فیلتر شدن هستند سازگاری دارد یا خیر حیاتی است. برخی از گزینه ها عبارتند از پلی استایرن، کوپلیمر اکریلیک و پلی وینیل کلراید و پلی پروپیلن.
انتخاب ناحیه غشایی مناسب برای بهینه سازی توان و نرخ جریان
گام بعدی این است که اطمینان حاصل کنید که ظرفیت عملیاتی یا حجمی کافی برای پردازش کارآمد و سریع نمونه را دارید. این معمولاً با مساحت سطح غشا اندازه گیری می شود. برای مثال، یک دیسک یا سرنگ 4 میلیمتری احتمالاً از فیلتری با مساحت مؤثر 0.07 سانتیمتر مربع استفاده میکند و توان خروجی مورد انتظار بین 0.05 میلیلیتر تا 3 میلیلیتر دارد. مقادیر پایین تر برای محلول های حاوی ذرات و ویسکوز معمولی تر است، در حالی که مقادیر بالاتر برای محیط های بدون سرم یا بافر معمولی تر است.
انتخاب طرح ایده آل فیلتر
انواع مختلفی از فیلترها وجود دارد که برای استفاده در برنامه های مختلف طراحی شده اند. اینها شامل فیلترهای دیسک یا سرنگ، فیلترهای خلاء و سیستم های ذخیره سازی یا فیلتر هستند.
فیلترهای دیسک یا سرنگ
این فیلترها برای سرنگ استفاده می شوند و به عنوان منبع فشار و مخزن مایع عمل می کنند. آنها معمولاً در اندازه های مختلفی هستند که شامل قطرهای 4، 15، 25، 26 و 28 میلی متر است. فیلترهای دیسکی 50 میلی متری بزرگتر معمولاً با محفظه پلی پروپیلن و غشای پلی تترا فلوراتیلن ساخته می شوند. برای فیلتر کردن گازها یا حلالهای تهاجمی یا کاربردهایی که نیاز به استفاده از گاز استریل دارند، ایدهآل است . آنها آبگریز هستند، بنابراین محلول های آبی از غشاء عبور نمی کنند. آنها در درجه اول برای محافظت از پمپ ها و خطوط خلاء استفاده می شوند.
فیلترهای خلاء پلاستیکی
سه سبک اصلی از فیلترهای استریل وجود دارد که شامل فیلترهای بالای بطری، سیستم های ذخیره سازی کامل یا فیلتر، و فیلترهای سانتریفیوژ برای بالای لوله می شود. آنها برای اهداف مختلفی استفاده می شوند و برای شناسایی نوع فیلتر برچسب گذاری شده اند و با یک دستگیره طراحی شده اند تا به کاربر در نگه داشتن و اتصال واحدها کمک کند.
فیلترهای لوله سانتریفیوژ
این واحدها شامل یک واحد فیلتر غشایی است که در داخل لوله سانتریفیوژ قرار دارد تا حجم کمی از نمونه را برای حذف ذرات و باکتری فیلتر کند. آنها همچنین برای خالص سازی DNA از ژل های پلی آکریل آمید و آگارز استفاده می شوند.
نتیجه
این مراحل به شما کمک می کند تا نوع فیلتری را که باید برای برنامه استفاده کنید شناسایی کنید. این راهنما جزئیاتی را در مورد چگونگی شناسایی نوع مواد و فیلترهای مورد نیاز برای استفاده های رایج ارائه می دهد. اطمینان از استفاده از سیستم فیلتراسیون و مواد مناسب، از جمله اندازه منافذ، مهم است تا اطمینان حاصل شود که نتایج کارآمدی دریافت می کنید.