Praktijkvoorbeeld: filtratie van tangentiële stroming (TFF) met Repligen

Tegemoet komen aan vereisten voor biofiltratie nu en in de toekomst

In de biochemie en de ontwikkeling en productie van biomoleculen is een van de centrale technieken die gehanteerd worden in zowel het stadium van de research als dat van de productie die van de tangentiële flowfiltratie

Bij tangentiële flowfiltratie (TFF), ook wel bekend als kruisstroomfiltratiewordt een vloeistof in een hoek over het oppervlak van een poreus filter of membraan geleid. Alles wat groter is dan de poriën van het membraan blijft achter in het traject van de stroming, terwijl deeltjes die kleiner zijn door het membraan vallen. Deze manier van filteren geeft een hogere opbrengst bij een langere levensduur voor het filter of het membraan ten opzichte van de methode van de directe filtratie, waarbij de vloeistof in verticale richting door een filtermedium geleid wordt. wordt toegepast bij allerlei toepassingen waar stoffen gefilterd moeten worden, waaronder:

• het zuiveren en concentreren van biofarmaceutische en diagnostische deeltjes
• Ontziltingsoplossingen
• Ter plekke filteren van water
• Koude sterilisatie van kweekmedia
• Zuivering en analyse van oligonucleotiden
• Zuiveren en concentreren van eiwitten
• Klaring van lysaten
• Perfusie in een bioreactor
• De diafiltratie van gehele cellen

Veel vloeistofverwerkende farmaceutische ondernemingen, biotechbedrijven en zelfs kleinere onderzoeksinstituten maken bij hun verschillende processen gebruik van TFF, voor ultrafiltratie op de kleinst denkbare schaal of grootschalige microfiltratie, en alles er tussenin.

Een van de grotere fabrikanten die met complete systemen en geavanceerde filtermembranen actief is op de markt voor TFF is Repligen in Los Angeles. De afgelopen 15 jaar werkte Repligen samen met Masterflex^® aan de ontwikkeling van een peristaltische pomp die bij Repligen in de diverse installaties moest kunnen worden ingebouwd.

Uitdaging

De modern TFF systemen zoals ze momenteel door Repligen worden geproduceerd berusten nog op een ontwerp uit 2004. Rond die tijd nam Repligen (dat toen al een goede naam had opgebouwd met filterproducten) het besluit om op basis vanTFF een eigen bewakingssysteem met daarin geïntegreerde pompen te ontwikkelen. Een en ander gebeurde vanuit het besef dat het gezien de manier waarop de klanten de installatie zouden gebruiken van essentieel belang was dat het traject van de vloeistof in zijn geheel tot afval kon worden verwerkt en alles gemakkelijk te steriliseren moest zijn. Dat betekende dat een peristaltische pomp voor hun installatie het meest geschikt was, al was dit een technologie die men bij Repligen niet zelf produceerde.

Of zoals bestuursvoorzitter MacDonald van Repligen het stelde: “We wilden het meest besparende en meest complete systeem ontwikkelen dat er op de markt was.” Wat zij zich hiermee in feite ten doel stelden was dat ze zich van de concurrentie wilden onderscheiden met complete installaties inclusief de vereiste hardware – de uitrusting, de slangen en verloopstukken, met alle toebehoren. Klanten moesten met een complete installatie "zo uit de doos" hun nieuwe apparatuur meteen nadat alles geïnstalleerd was ook echt volledig kunnen gebruiken.

“Alleen waren we er meteen vanaf het begin over eens dat we geen fabrikant van pompen wilden worden,” aldus MacDonald. Repligen moest daarom een fabrikant zien te vinden waar ze mee konden samenwerken aan de ontwikkeling van de speciale pompen die zij voor dit project wilden hebben.

Uitkomst

De eerste fabrikant die hiervoor door Repligen werd benaderd was niet bereid om samen met hen aan zo'n speciale pomp te werken. Ze namen daarom contact op met Masterflex en stelden vast dat ze nu een fabrikant hadden gevonden die hun wensen wilde inwilligen.

“Masterflex beschikte over de productielijn waarmee ons project tot een succes kon worden,” stelt MacDonald. "Meteen vanaf het begin verleenden ze alle medewerking om de pomp die zij hadden aan te passen aan onze doeleinden. In de loop der jaren hebben ze een paar dingen veranderd aan de verpakking van de pomp, aan de firmware, de besturingssoftware en zelfs aan de kleuren op de kop en het aandrijfsysteem. Ze hadden exact wat wij zochten bij een leverancier en waren van vitaal belang voor de geslaagde ontwikkeling en de lancering van de systemen waar nu een groot deel van onze productlijn mee is uitgerust!”.

Uitslag

Met een beleid waarbij als het gaat om betaalbare vormen van automatisering de normen voortdurend werden verlegd, kan Repligen inmiddels terugkijken op ruim een decennium van aanhoudende verkoopsuccessen. Vooruitblikkend ziet de onderneming een steeds toenemende vraag naar een nog verder geavanceerde – maar nog altijd zeer betaalbare – technologie op basis van filtratie. Er is duidelijk een trend waarneembaar om het vloeistoftraject van installaties in zijn geheel geschikt te maken voor afvalverwerking. Samen met de toegenomen interesse voor size-exclusiechromatografie met gebruikmaking van de TFF technologie voor het separeren van eiwit, betekent dit dat de installaties van morgen er waarschijnlijk heel anders uit zullen zien. Toch is Repligen vandaag de dag al, samen met voor deze onderneming belangrijke partners als Masterflex, bezig met stappen om daaraan tegemoet te komen. Want dat de markt voor TFF zal groeien is een ding wat zeker is.

Als u geïnteresseerd bent in meer informatie over de TFF systemen die Repligen produceert, kijkt u dan op www.repligen.com of stuur een e-mail naar customerservice@repligen.com.

Meer informatie over onze technische toepassingen op maat
Als u meer wilt weten over hoe wij met uw onderneming kunnen samenwerken als u voornemens bent voor uzelf een nieuw systeem of een nieuwe technologie te ontwikkelen, neemt u dan contact met ons op via 1-800-MASTERFLEX, of per e-mail op techinfo@masterflex.com.