टेंगेंशियल फ्लो फिल्ट्रेशन (टीएफएफ) सिस्टम का चयन करते समय, क्या हमें खोखले फाइबर कार्ट्रिज या फ्लैट शीट कैसेट झिल्ली का उपयोग करना चाहिए?

टेंगेंशियल फ्लो फिल्ट्रेशन (टीएफएफ) का व्यापक रूप से बफर एक्सचेंज और शुद्धिकरण के लिए एक प्रमुख तकनीक के रूप में बायोफार्मास्युटिकल और रासायनिक फार्मास्युटिकल प्रसंस्करण दोनों में उपयोग किया जाता है। सभी प्रक्रिया घटकों के बीच, झिल्ली कैसेट या खोखले फाइबर मॉड्यूल का चयन विशेष रूप से महत्वपूर्ण है

 

सबसे पहले, खोखले फाइबर मॉड्यूल और झिल्ली कैसेट का संक्षिप्त परिचय:

खोखला फाइबर मॉड्यूल:
फ़ीड समाधान खोखले तंतुओं के लुमेन के माध्यम से अक्षीय रूप से बहता है, जबकि पर्मेट रेडियल रूप से झिल्ली की दीवार से होकर गुजरता है।

झिल्ली कैसेट:
एकाधिक फ़्लैट{0}}शीट झिल्लियों को एक साथ रखा जाता है, आमतौर पर स्क्रीन या फ़्लो स्पेसर द्वारा अलग किया जाता है जो बड़े पैमाने पर स्थानांतरण को बढ़ाने के लिए स्पर्शरेखीय प्रवाह चैनल बनाते हैं।

 

1. प्रमुख प्रदर्शन मापदंडों की तुलना

ए. फ्लक्स/मास ट्रांसफर दक्षता (प्रसंस्करण गति)

मेम्ब्रेन कैसेट आम तौर पर उच्च प्रवाह और कम प्रसंस्करण समय प्राप्त करते हैं।
स्पेसर/स्क्रीन संरचना झिल्ली की सतह पर अशांति पैदा करती है, जेल परत के गठन को कम करती है और बड़े पैमाने पर स्थानांतरण दक्षता और समग्र फ्लक्स प्रदर्शन में सुधार करती है।

खोखले फाइबर मॉड्यूल आमतौर पर थोड़ा कम लेकिन अधिक स्थिर प्रवाह प्रदान करते हैं।
उनके खुले प्रवाह चैनल हाइड्रोलिक प्रतिरोध को कम करते हैं, जिससे उच्च -ठोस या उच्च {{1}चिपचिपापन फ़ीड धाराओं को संसाधित करते समय अचानक गंदगी फैलने की संभावना कम हो जाती है।

केस उदाहरण:
एलएनपी - एमआरएनए के यूएफ/डीएफ प्रसंस्करण में, अध्ययनों से पता चला है कि समान टीएमपी स्थितियों (5 पीएसआई से कम या उसके बराबर) और फ़ीड मापदंडों के तहत, झिल्ली कैसेट ने काफी अधिक प्रवाह का प्रदर्शन किया, जबकि खोखले फाइबर मॉड्यूल कम कतरनी की पेशकश करते हैं लेकिन थोड़ा कम थ्रूपुट प्रदान करते हैं।

बी. कतरनी बल (कणों, वायरस और बायोमोलेक्युलस पर प्रभाव)

खोखले फाइबर मॉड्यूल को आम तौर पर नरम माना जाता है।
उनके खुले चैनल डिज़ाइन का मतलब है कि कतरनी मुख्य रूप से मानक ट्यूबलर प्रवाह व्यवहार का पालन करती है और इसे प्रवाह दर और फाइबर आंतरिक व्यास के माध्यम से मात्रात्मक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है, जो उन्हें कतरनी संवेदनशील सामग्री के लिए उपयुक्त बनाता है।

मेम्ब्रेन कैसेट स्पेसर संरचना के कारण अतिरिक्त कतरनी का परिचय देते हैं।
यद्यपि इससे बड़े पैमाने पर स्थानांतरण में सुधार होता है, यह स्थानीयकृत कतरनी तनाव को भी बढ़ा सकता है।

सी. फाउलिंग प्रतिरोध / उच्च ठोस और उच्च चिपचिपाहट को संभालना

उच्च {{0}ठोस {{1}सामग्री या चिपचिपी सामग्री को संसाधित करते समय खोखले फाइबर मॉड्यूल स्पष्ट लाभ दिखाते हैं।

खुला प्रवाह पथ द्रव प्रतिरोध को कम करता है और मांग वाली फ़ीड स्थितियों के तहत स्थिर प्रवाह बनाए रखने में मदद करता है।

मेम्ब्रेन कैसेट आम तौर पर कम {{0} से - मध्यम ठोस अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त होते हैं जहां उच्च थ्रूपुट और तेज़ प्रसंस्करण प्राथमिकताएं होती हैं।
उनका उन्नत द्रव्यमान स्थानांतरण डिज़ाइन मजबूत प्रदर्शन प्रदान कर सकता है, हालांकि बहुत चिपचिपा या उच्च -ठोस सिस्टम झिल्ली सामग्री, एमडब्ल्यूसीओ/छिद्र आकार और प्रक्रिया स्थितियों के आधार पर तेजी से प्रवाह गिरावट का अनुभव कर सकते हैं।

डी. प्रेशर ड्रॉप और ऑपरेटिंग विंडो (टीएमपी और फीड प्रेशर)

खोखले फाइबर सिस्टम में, दबाव ड्रॉप और कतरनी को फाइबर व्यास, फाइबर लंबाई और क्रॉसफ्लो दर के माध्यम से नियंत्रित किया जा सकता है।
छोटे फाइबर व्यास कतरनी को बढ़ाते हैं, जबकि लंबे प्रवाह पथ दबाव ड्रॉप को बढ़ाते हैं।

व्यवहार में, खोखले फाइबर टीएफएफ सिस्टम आमतौर पर टीएमपी आधारित गणनाओं का उपयोग करके डिजाइन और स्केल किए जाते हैं।

ई. एकाग्रता कारक, पुनर्प्राप्ति दर, और होल्ड-ऊपर की मात्रा

झिल्ली कैसेट अक्सर उच्च -सांद्रता अनुप्रयोगों और उच्च सांद्रता कारकों के लिए अधिक लाभप्रद होते हैं।

उद्योग के अनुभव से पता चलता है कि खोखले फाइबर सिस्टम की तुलना में झिल्ली कैसेट अधिक कॉम्पैक्ट संरचना, बेहतर दबाव प्रतिरोध, उच्च एकाग्रता क्षमता और अक्सर उच्च उत्पाद रिकवरी प्रदान करते हैं।

खोखले फाइबर मॉड्यूल में मॉड्यूल डिज़ाइन और सिस्टम कॉन्फ़िगरेशन के आधार पर बड़ी होल्ड अप वॉल्यूम हो सकती है, जो उच्च मूल्य सामग्री के छोटे बैचों को संसाधित करते समय अधिक महत्वपूर्ण हो सकती है।

एफ. विश्वसनीयता और सेवा जीवन: फाइबर टूटना बनाम रखरखाव

खोखले फाइबर सिस्टम का एक संभावित जोखिम फाइबर टूटना और संरचनात्मक नाजुकता है।
व्यावहारिक अनुभव से पता चला है कि खोखले फाइबर कभी-कभी टूट सकते हैं, और कुछ छिद्र संरचनाएं (जैसे उंगली जैसी संरचनाएं) क्षति के प्रति अधिक संवेदनशील हो सकती हैं।

मेम्ब्रेन कैसेट को भी उचित रखरखाव की आवश्यकता होती है, लेकिन उचित सफाई और भंडारण प्रक्रियाओं के साथ उनकी सेवा का जीवन काफी लंबा हो सकता है।
झिल्ली को सूखने से बचाना और गंदगी के बाद तुरंत झिल्ली को पुनर्जीवित करना महत्वपूर्ण है।

जी. एकल-उपयोग, बाँझपन, और स्केल-ऊपर

एकल उपयोग वाले खोखले फाइबर मॉड्यूल तेजी से लोकप्रिय हो रहे हैं क्योंकि वे आम तौर पर पहले से गीले, गामा निष्फल और उपयोग के लिए तैयार होते हैं, जिससे सफाई सत्यापन आवश्यकताओं में काफी कमी आती है।
इन्हें प्रयोगशाला विकास से लेकर पूर्ण पैमाने पर विनिर्माण तक कुशलतापूर्वक बढ़ाया जा सकता है।

स्केल-ऊपर तर्क:
खोखले फाइबर मॉड्यूल और झिल्ली कैसेट दोनों को झिल्ली सतह क्षेत्र को बढ़ाकर या समानांतर में कई इकाइयों को संचालित करके बढ़ाया जा सकता है। खोखले फाइबर उत्पाद दस्तावेज़ीकरण इस बात पर भी जोर देता है कि कई आकार उपलब्ध हैं, जिससे प्रयोगशाला से उत्पादन पैमाने तक सीधे पैमाने को सक्षम किया जा सकता है।

 

2. चयन तुलना तालिका

 

आयाम खोखले फाइबर कैसेट