Tapaustutkimus: tangentiaalisen virtauksen suodatus (TFF) & Repligen

Nykyisten ja tulevien biosuodatustarpeiden täyttäminen

Biokemiassa ja biomolekyylien kehittämisessä ja tuotannossa yksi tärkeimmistä tekniikoista, joita käytetään tutkimusvaiheesta tuotantovaiheeseen, on tangentiaalisen virtauksen suodatus.

Tangentiaalisen virtauksen suodatus (TFF), joka tunnetaan myös nimellä ristivirtaussuodatus, siirtää nesteen tangentiaalisesti huokoisen suodattimen tai kalvon pinnan yli. Kalvon huokoskokoa suuremmat aineet pysyvät virtaustiellä ja pienemmät aineet siirtyvät kalvon läpi. Tämä suodatus takaa suuremman tuotannon ja pidemmän suodattimen tai kalvon käyttöiän verrattuna suoravirtaussuodatukseen, jossa neste pakotetaan kohtisuoraan suodatusaineen läpi. TFF:ää käytetään monissa eri suodatussovelluksissa, kuten:

• Biolääkkeiden ja diagnostisten hiukkasten puhdistus ja konsentrointi
• Suolanpoistoratkaisut
• Veden suodatus käyttöpaikalla
• Viljelyvälineiden kylmästerilointi
• Proteiinien puhdistus ja konsentrointi
• Virusten poisto ja konsentrointi
• Lysaatin konsentrointi
• Bioreaktorin perfuusio
• Kokosolujen diafiltraatio

Monet nesteitä käsittelevät lääkeyritykset, biotekniikkayritykset ja jopa pienemmät T&K-laboratoriot käyttävät TFF:ää kaikissa prosesseissaan, olipa kyse sitten pienimmästä ultrasuodatusmittakaavasta tai suuremmasta mikrosuodatusmittakaavasta – tai jostain siltä väliltä.

TFF-markkinoilla yksi johtavista täydellisten järjestelmien ja uusien suodatuskalvojen valmistajista on Los Angelesissa, Kaliforniassa toimiva Repligen. Viimeisten 15 vuoden aikana Repligen on tehnyt yhteistyötä Masterflex^® -yhtiön kanssa hankkimaan peristalttisen pumpun laitteistoa, joka on sisällytetty niiden järjestelmiin.

Haaste

Repligenin nykyisin valmistamien nykyaikaisten TFF-järjestelmien suunnittelu alkoi vuonna 2004. Tuolloin Repligen, joka oli jo ennestään tunnettu suodatustuotteistaan, teki kaupallisen päätöksen kehittää oma TFF-pohjainen seurantajärjestelmä, joka sisälsi pumppuja. He tiesivät myös, että sen vuoksi, miten heidän asiakkaansa käyttäisivät järjestelmiä, oli tärkeää tehdä suuri osa koko nestekierrosta kertakäyttöiseksi ja helposti steriloitavaksi. Tämä tarkoitti sitä, että heidän järjestelmäänsä parhaiten soveltuvan pumpun olisi oltava peristalttinen pumppu, jota he eivät valmistaneet itse.

Repligenin toimitusjohtaja Tony MacDonald sanoi: "Halusimme kehittää markkinoiden taloudellisimman ja täydellisimmän järjestelmän." Heidän tavoitteenaan oli erottua kilpailijoista luomalla täydellisiä järjestelmiä, jotka sisälsivät tarvittavat laitteistot, putket, liitososat ja lisävarusteet. Kun asiakkaat saisivat täydellisen käyttövalmiin järjestelmän, he voisivat aloittaa uusien laitteidensa käytön heti niiden asennuksen jälkeen.

"Tiesimme kuitenkin alusta alkaen, ettemme halua olla pumppuyritys", MacDonald sanoi. Siksi Repligenin oli löydettävä pumppujen valmistaja, jonka kanssa se voisi kehittää räätälöityjä pumppuja.

Ratkaisu

Ensimmäinen yritys, jota Repligen lähestyi, ei ollut halukas tekemään yhteistyötä tarvittavan räätälöidyn pumppuratkaisun luomiseksi. Silloin he kääntyivät Masterflexin puoleen ja löysivät toimittajan, joka pystyi täyttämään heidän tarpeensa.

"Masterflexillä oli tuotevalikoima, joka teki liiketoiminnastamme menestyksekästä", MacDonald sanoi. "He ovat alusta alkaen olleet hyvin valmiita mukauttamaan pumppunsa vaatimuksiamme vastaavaksi. Vuosien mittaan ne ovat muuttaneet pumpun pakkausta, pumpun laiteohjelmistoa, ohjausohjelmistoa ja jopa pumpun pään ja käyttölaitteen värejä. He edustivat juuri sitä, mitä etsimme toimittajalta, ja he olivat ratkaisevassa asemassa kehittämässä ja lanseeraamassa menestyksekkäästi järjestelmiä, jotka muodostavat suuren osan nykyisestä tuotevalikoimastamme!"

Tulos

Reilusti yli vuosikymmenen menestyksekkään myyntihistoriansa ansiosta Repligen on aina ponnistellut kohtuuhintaisen automatisoinnin rajoilla. Tulevaisuutta ajatellen yritys näkee, että entistä kehittyneemmälle – mutta silti helposti saatavilla olevalle – suodatukseen perustuvalle teknologialle on suuri kysyntä. Kun yhä useampi järjestelmän nestekierto siirtyy kohti kertakäyttöisyyttä ja kiinnostus syrjäyttämään koonpoistokromatografia TFF-tekniikalla proteiinien erottelussa lisääntyy, tulevaisuuden järjestelmät näyttävät todennäköisesti erilaisilta kuin nykyään. Silti Repligen sekä Masterflexin kaltaiset keskeiset toimittajakumppanit ovat jo ryhtyneet toimiin näiden tarpeiden täyttämiseksi, sillä TFF-markkinat epäilemättä laajenevat.

Saat lisätietoja Repligenin valmistamista TFF-järjestelmistä osoitteessa www.repligen.com tai lähettämällä sähköpostia osoitteeseen customerservice@repligen.com.

Lisätietoja räätälöidyistä suunnitteluratkaisuistamme
Jos haluat lisätietoja siitä, miten voimme olla yrityksesi yhteistyökumppani seuraavan järjestelmän tai teknologian kehittämisessä, soita numeroon 1-800-MASTERFLEX tai lähetä sähköpostia osoitteeseen techinfo@masterflex.com.