Tenga en cuenta lo siguiente al elegir un filtro de laboratorio:

• ¿Qué volumen se filtrará?
• ¿Cuál es tu objetivo?
• ¿Es para eliminar contaminantes o concentrar el objetivo?
• ¿Cuál es el tamaño de los contaminantes y los objetivos?
• ¿Se necesita esterilidad?
• ¿Necesito vacío, presión, jeringa, peristáltico u otro método de acción?

Una vez establecidos estos puntos, puede comenzar la selección de productos.

Los procesos de filtración pueden separarse según el modo de acción o la fuerza detrás de la separación, p. presión, vacío, centrífuga, filtración de flujo tangencial (filtración de flujo cruzado).

Se puede usar un filtro hasta que el medio poroso se bloquee o se ensucie lo suficiente como para que la muestra no pueda pasar, o el caudal se reduzca a una cantidad inhibitoria. El nivel de uso antes del bloqueo depende de la carga de partículas de la muestra y la densidad del material poroso, la porosidad, etc. Los filtros bloqueados a veces se pueden regenerar con lavado de membrana, filtración inversa o limpieza química, pero esto viene con otras consideraciones.

Las bacterias se pueden eliminar utilizando filtros que eliminan partículas a nivel microscópico. Para asegurar que se eliminen todas las células bacterianas vivas e intactas, se debe utilizar un filtro de tamaño de poro de 0,22 µm. Normalmente, se utiliza un filtro de celulosa de 0,22 µm, como acetato de celulosa, nitrato de celulosa o membranas de celulosa regenerada, o membranas sintéticas de 0,22 µm, como filtros de polietersulfona o politetrafluoroetileno, para eliminar las células bacterianas. Si se certifica como grado esterilizante, los filtros de membrana con un tamaño de poro de 0,22 µm reducirán la carga biológica a un nivel de garantía de esterilidad (SAL) de 10-7, esterilizando esencialmente la muestra que ha pasado a través del filtro de membrana.

Un filtro con un tamaño de poro de 0,45 µm eliminará muchas bacterias y partículas más grandes en una cantidad significativa. Se estima que un filtro con un tamaño de poro de 0,45 µm puede eliminar más del 90% de las bacterias. Sin embargo, para eliminar completamente todas las bacterias, se recomienda un filtro de tamaño de poro de 0,22 µm.

Se debe utilizar un tamaño de poro de 0,2 µm para la esterilización de la muestra por filtración. Sin embargo, no todos los filtros de tamaño de poro de 0,2 µm son de grado esterilizante. Para asegurarse de que su muestra esté verdaderamente esterilizada, el filtro de membrana debe esterilizarse en un procedimiento validado y tener un certificado de esterilidad para garantizar que no haya bacterias o partículas contaminantes en el lado de la membrana aguas abajo. En segundo lugar, el filtro de membrana debe venir con una certificación que demuestre que ha pasado la prueba de desafío bacteriano (BCT) utilizando la bacteria Brevundimonas diminuta muy pequeña, para garantizar que el filtro de membrana retendrá todas las células de 0,2 µm o más y garantizará una muestra filtrada estéril.

Los micoplasmas son bacterias que carecen de paredes celulares. Debido a esto, son algunas de las bacterias más pequeñas identificadas hasta ahora y tienen estructuras maleables. Se necesita un tamaño de poro de filtro de membrana muy pequeño de 0,1 µm para eliminar el micoplasma de las muestras. Estos filtros de membrana están disponibles en formatos de filtro de jeringa, filtro de disco en línea y filtro de vacío.

Los papeles de filtro, como los filtros de microfibra de vidrio, los filtros de cuarzo, los papeles técnicos y los filtros de profundidad a base de celulosa, no suelen tener tamaños de poro. En cambio, se proporcionan índices de retención para brindar información sobre el tamaño de las partículas que pueden retenerse sobre o dentro de la matriz del filtro. Estos índices de retención no son absolutos, a menos que se especifiquen como tales, ya que están diseñados para capturar y eliminar partículas más grandes para aplicaciones generales de clarificación.

Esto depende de la muestra que se esté filtrando, la posible molécula / partícula diana de interés y el método de filtración. Cada membrana puede venir con sus propias especificaciones. Por ejemplo, la celulosa regenerada (RC) tiene un rango de pH de 3-14, alta resistencia a los disolventes, adsorción no específica muy baja y alta velocidad de flujo, lo que la convierte en una membrana muy buena para muchas aplicaciones de muestras líquidas. El politetrafluoroetileno (PTFE) tiene el rango de pH más amplio de 1-14, con muy alta resistencia a los solventes, alta velocidad de flujo y baja adsorción inespecífica; sin embargo, es hidrófilo, por lo que se prefiere para aplicaciones de solventes o gases.

Para aislar las proteínas diana y otras moléculas del cultivo celular o del lisado del cultivo celular, se puede utilizar un paso de filtración mediante el cual las células, los restos celulares y las partículas más grandes se retienen mediante una membrana con un tamaño de poro de 0,2 µm o 0,45 µm, mientras que las moléculas de interés son la proteína de la célula huésped. (HCP) y otros productos celulares pequeños pasan al filtrado. Para reducir el ensuciamiento de la membrana y el bloqueo del filtro, se recomienda un paso de prefiltración. La prefiltración se puede llevar a cabo utilizando un prefiltro a base de vidrio o celulosa con una matriz de filtro más porosa para permitir un proceso de filtración en dos etapas. Asimismo, los auxiliares de filtración, como la tierra de diatomeas de calidad farmacéutica, se pueden aplicar directamente dentro del cultivo celular para permitir una capa de matriz de prefiltración en la parte superior de la capa de membrana de 0,2 µm para evitar bloqueos.

Las proteínas se concentran comúnmente mediante ultrafiltración. El diseño del producto de los dispositivos de ultrafiltración para uso en laboratorio consiste en membranas de ultrafiltración colocadas dentro de carcasas especialmente diseñadas para permitir la concentración a través de métodos centrífugos, presión positiva, adsorción de solventes y separación de flujo tangencial. Estos métodos utilizan fuerzas controladas para hacer pasar solutos y moléculas no dirigidas a través de una membrana de ultrafiltración semipermeable al permeado, mientras retienen las moléculas más grandes de interés en el retenido.

Existen varios métodos de purificación de proteínas y otras moléculas, como vectores virales y exosomas. Las técnicas cromatográficas preparativas son opciones ideales por sus altas especificidades moleculares y altas resoluciones de separación, lo que garantiza altos rendimientos y pureza de moléculas en entornos de laboratorio y procesos. Estos métodos de cromatografía utilizan una variedad de químicas, tales como intercambio iónico, ligandos de afinidad, interacciones hidrófobas, exclusiones estéricas o una mezcla de estos métodos, conocida como cromatografía de modo mixto o multimodal.

A menudo, se incorpora un paso de pulido en un proceso de purificación para eliminar impurezas o isoformas de moléculas no deseadas. Por lo general, es la última etapa en un proceso de purificación y se necesita cuando se requiere el nivel más alto de pureza de la molécula.

La purificación por captura es donde la molécula de interés se dirige específicamente a la química de la cromatografía, p. Ligando de unión de proteína A a inmunoglobulina G (IgG) y capturado. Aquí la capacidad de unión / captura por volumen de muestra es una prioridad. Se emplea una etapa de pulido para apuntar a la eliminación de isoformas de moléculas no deseadas y otras impurezas, p. Ej. uso de un absorbente de membrana de intercambio catiónico para eliminar todas las impurezas cargadas positivamente, dejando que la molécula diana cargada negativamente pase a través del medio.

Cualquier contacto físico con su muestra puede ser una fuente potencial de lixiviables y extraíbles (L&E), dependiendo de la agresividad y reactividad química de su muestra. Vale la pena evaluar qué material de filtro y qué carcasa de filtro es mejor para evitar L&E. La mayoría de los materiales de las membranas son 100% puros y tienen un L&E mínimo. Sin embargo, las membranas basadas en PTFE, celulosa regenerada y poliamida (nailon) son bien conocidas por su robustez química y alta pureza. Otros materiales de carcasa de polipropileno (PP) tampoco contribuyen con L&E. Para mayor seguridad, se recomienda utilizar dispositivos y membranas que tengan datos de prueba para no mostrar L&E y para verificar las compatibilidades químicas de la muestra.

La literatura, los artículos y los foros de investigación en línea son una buena fuente de información sobre aplicaciones. Sin embargo, para obtener asesoramiento específico sobre métodos de filtración en una variedad de flujos de trabajo de aplicaciones, Sartorius tiene una amplia gama de datos de prueba, guías técnicas y notas de aplicación y están disponibles para contactar para obtener asesoramiento y consultas sobre el flujo de trabajo. Además, las muestras de productos o demostraciones a menudo están disponibles de forma gratuita para ayudar a los usuarios a confirmar los procesos de filtración de laboratorio óptimos.