ラボでのろ過：最適なシステムを選択する5つの秘訣

ろ過は、実験室での重要な技術です。試薬の滅菌、基礎研究アプリケーションから臨床および環境テストまで、ろ過は下流分析のためのサンプル調製における基本的なステップの一つです。ろ過システムを選ぶ際に考慮すべき要因は、材料の適合性からポアサイズまで多岐にわたります。このブログでは、トップ5を分析します。

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1. フィルター材料

• 深層ろ過 フィルターはセルロースやガラス繊維などの多孔質材料の厚い層を持ち、通常は大容量および低圧アプリケーションに使用されます。それらはフィルターの表面とその構造内で粒子を捕捉します。
• トラックエッチドフィルターは、フィルターの構造内に保持されない粒子の正確な分離と保持のため、幅広い精密なポアサイズを持つ、高品質なポリカーボネートフィルムから製造されます。
• 精密ろ過膜は様々なポリマーから作られ、薄いマイクロ多孔膜を使用して、スポンジ状の構造により膜表面上で粒子を分離または保持します。
• 限外ろ過膜は半透膜であり、圧力のような駆動力が適用されたときに高分子を保持するように設計されています。
• クロマトグラフィー膜は厳密にはフィルターではありませんが、精密ろ過膜と同様の方法で作られています。らは、化学的および物理的特性に基づいて生体分子を精製および研磨するために、イオン交換または親和性リガンドで機能化された、高度に特殊化された固定相マトリックスです。

2. フィルターポアサイズ

ポアサイズは、フィルターを通過するか保持される粒子のサイズ範囲で決定します。特定のアプリケーションに必要な正確なポアサイズは、特定のサンプル、必要な純度および収率に依存します。場合によっては、異なるポアサイズのフィルターを使用して複数のろ過ステップが必要になることがあります。

• 深層ろ過 （0.7–100 µm）は、目に見える粒子やより小さな粒子を除去するため、またはバイオリアクターの回収後に細胞を除去するために使用されます。
• 精密ろ過（0.1–10 μm）は、周囲の液体から細菌、酵母、および大きな細胞を保持することができ、清澄化、滅菌、および汚染物質の除去で一般的に使用されます。
• 限外ろ過（1–100 nm）膜は、液体サンプルからタンパク質、核酸、ウイルス、ナノ粒子などのマクロ分子を保持します。これらのフィルターは、生体分子の濃縮、緩衝液交換、脱塩に使用され、タンパク質の除去にも使用される場合があります。
• クロマトグラフィー（数百ナノメートルまで）膜はマクロ多孔構造を持ち、タンパク質や核酸だけでなく、より大きなタンパク質複合体やウイルスの精製を可能にします。
• 逆浸透（1ナノメートル未満）は、超純水の調製など、水やその他の液体から塩やその他の小分子を除去するために使用されます。

3. 材料の互換性
  

最良の収率と純度を得るためには、フィルター材料がろ過されるサンプルの量、および組成と化学的および物理的に適合性がある必要があります。例えば、一部のフィルターハウジングは他のものよりも化学的に耐性があります。さらに、特定のタンパク質に対して「粘着性」があると想定されるフィルターもあります。これは、タンパク質が膜に吸着し、最終収率を減少させることを意味します。最後に、運転温度、圧力、およびpHなどのプロセス条件と適合性のないフィルター材料は、収縮、膨張、または変形する可能性があります。これにより、漏れやフィルターポアサイズの変化が発生する可能性があります。
 

4. 流量
 

流量は、液体またはガスがフィルターを通過する速度です。それは、フィルター材料、ポアサイズ、ろ過に利用可能な表面積、サンプルの粘度および温度、および予備ろ過ステップが使用されるかどうかを含むさまざまな要因に依存します。より高い流量は物事をスピードアップできますが、必要な材料がより少なく保持される可能性があり、最終製品の純度と収率に影響を与えます。最良の結果を得るためには、流量と保持の最適なバランスを見つけることが重要です。

5. フィルター製品

アプリケーションによっては、異なるタイプのフィルター製品が必要になる場合があります。例えば、シリンジフィルターは小型の使い捨てのフィルターで、通常はサンプル調製、滅菌、および水性溶液、溶媒、その他の液体の清澄化に対する実験室規模のろ過に使用されます。清澄化フィルターは、液体からより大きな粒子や不純物を除去するように設計されており、細胞培養を含むさまざまなワークフローで使用できます。インラインフィルターは、液体がシステムを通過する際に汚染物質や微粒子を除去するために、直接流体またはガスラインに取り付けられる別のタイプのフィルター製品です。

ザルトリウスは、基礎研究、創薬、分析、臨床検査など、幅広いアプリケーションに対応する信頼性の高いラボ用ろ過および精製製品の信頼できるプロバイダーです。私たちの深層ろ過フィルター、マイクロ多孔膜、シリンジフィルター、清澄化フィルター、インラインフィルター、その他の製品をご覧ください。