Laboratorijska filtracija

Izabrati pravu membranu za vaš laboratorijski proces je jako bitan korak u svakoj uspješnoj analizi. Kako bi ste se odlučili za  filter koji zadovoljava vašu analizu bitno je uočiti nekoliko membranskih filterskih tehnologija: mikrofiltracija (MF), ultrafiltracija (UF) i reverznu osmozu (RO).

Membranska filtracija

Prednosti uzimanja membrana za izradu uzorku su neizmjerne. Odvajanje se odvija kroz selektivnu difuziju komponenata kroz pore membrane sa pritiskom, vakuumom ili koncentracijskim gradijentom. Kao rezultat, odvajanje na temelju membrana je relativno energizirano.Također, preciznost izrade membrana kao i pritisak ili vakuum dopušta veliku kontrolu separacijskih parametara kao što su veličina uzorka, omjer volumena i površine te protok. Na kraju, relativno blagi uvjeti koji su potrebni za separaciju na membrani omogućavaju odvajanje kemijskih reaktivnih ili nestabilnih čestica kao što su npr.biomolekule.

Mikrofiltracija

Mikrofiltracija (MF) je proces odstranjivanja čestica koje su velike od 0.025 µm to 10 µm. Iako čestice velikčine mikrona mogu biti odstranjene bez membrana, samo membranski filter koji ima precizno definiranu veličinu pora može zadržati kvantitativno zadržavanje.Membranski filteri se mogu koristiti za finalnu filtraciju ili pretfiltraciju dok se dubinski („depth“) filter generalno koristi u aplikacijama klarifikacije gdje kvantitativna retencija nije potrebna ili kao predfilter kako bi se prolongiralo vrijeme niz  („downstream“)membranu. Oni se mogu komplementirati kada se koriste zajedno u procesu mikrofiltracije.

Retencija koja je definirana membranskim filterom se može koristiti u analitičkom alatu kako bi se validirao integritet i efikasnost sustava. Na primjer, kako bi se klarificirala ili sterilizirala filtracija, fluidi koji sadrže bakterije se filtriraju u zamku za mikroorganizme na površini membrane za posljedičnu kulturu i  analizu. Mikrofiltracija također može osigurati ispravno razrjeđenje.

Ultrafiltracija

Ultrafiltracija (UF) je proces za odvajanje jako malih molekula i otopljenih molekula iz fluida.Primarni korak za odvajanje je molekularna veličina, iako u svim filtracijskim aplikacijama, na propusnost filterskog medija mogu utjecati kemikalije te molekularna i elektrostatička priroda uzorka.
Ultrafiltracijom se mogu odvojiti uzorci koji se razlikuju u magnitudi veličine. Ultrafiltracijom se ne mogu razdvojiti molekule slične veličine. Materijali koji su u rangu od 1K do 1000K molekularne veličine (MW)se zadržavaju nekim ultrafiltracijskim membranama, dok soli i voda prolaze kroz. Koloidi i čestice se također mogu zadržati. Ultrafiltracijska membrana se koristi za pročišćavanje materijala. Materijali koji su signifikantno manji od veličine pora prolaze kroz filter i mogu se depirogenizirati, klarificirati i separirati od kontaminanata velike molekulske mase. Materijali koji su veći od veličine pora se zadržavaju na filteru i mogu se ukoncentrirati i separirati od kontaminanata manje molekulske mase.
Ultrafiltracija se prvenstveno koristi da se odvoje makromolekule od pufera kod izmjene pufera, desalinizacije ili koncentriranja. Ultrafilteri su također prisutni kod izmjene ili uklanjanja šećera, nevodenih medija, separiranja slobodnih čestica od proteinski vezanih liganda, uklanjanja materijala male molekularne mase, ili brze izmjene ionskog ili pH okruženja. Ovisno o tome koja se molekula želi zadržati, najfrekventnije membrane imaju nominalnu molekularnu težinu (NMWL) od 3kDa do 100 kDa.
Ultrafiltracija je daleko nježniji proces za otopine od precipitacije i efikasniji je zato što simultano koncentrira i desalinizira. Ne zahtjeva izmjenu faza, što obično denaturira labilne uzorke, kao što su DNA i RNA te se može odvijati ili pri temperaturi sobe ili u hladnoj sobi.
UF je idealna metoda, ne samo za izradu uzorka proteina,već i za manipulaciju nukleinskim kiselinama, uključujući molekularno kloniranje i purifikaciju plazmida.DNA i RNA uzorci su 5 ng/ml se mogu ukoncentrirati u minutama sa 99% obnavljanjem startnog materijala. Otapala se mogu ukloniti diafiltracijom. U ovom procesu, uzorak se koncentrira, potom se otapa na originalni volumen sa željenim puferom i ukoncentrira ponovno kroz ispiranje ili originalno otapalo.

Reverzna osmoza

Reverzna osmoza (RO) odvaja soli imale molekule malih molekularnih masa pri relativno visokim pritiskom koristeći NMWLs od 1 kDa ili niže. RO membrane se normalno rangiraju njihovom retencijom ili natrijevim kloridom dok se ultrafiltracijske membrane karakteriziraju molekularnim masama  zadržanih otapala. Millipore sustavi za pročišćavanje vode koriste reverznu osmozu i ultrafiltraciju kako bi se proizveo tip vode I,tip II i tipIII.
U ovim sustavima, reverzna osmoza se koristi primarno da se pročisti voda iz slavine . Ultrafiltracija se koristi za odstranjivanje endotoksina i nukleaza.

KOMPLETNO RJEŠENJE
Merck -Millipore sustavi za filtraciju pružaju kompletno rješenje. Npr, Millex filteri za mikrofiltraciju mogu pročistiti lizat koji se može ukoncentrirati u Amicon Ultra centrifugalnom filteru. Ili, možete dijalizirati jako male uzorke u Microcon filteru, koristeći pufere sterilizirane u Stericup filterskoj jedinici.