Yeniden kullanılabilir TFF kasetleri farklı geometrilerde mevcut mu?

Herkese merhaba, eğer biyoteknoloji, ilaç veya filtrasyonun tartışmasız olduğu herhangi bir alanda çalışmak için zaman harcadıysanız, teğetsel akış filtrasyonunun (TFF) hücre kültürlerinin arıtılmasından antikorların konsantre edilmesine, tampon değişiminden enzimlerin saflaştırılmasına kadar pek çok sürecin omurgası olduğunu biliyorsunuzdur. Ama gerçekçi olalım: Geçmişte kullanmış olabileceğiniz tek kullanımlık kasetler? Pahalıdırlar, tonlarca plastik atık üretirler ve süreçler arasında geçiş yapmak ya da ölçeği büyütmek pek çok güçlükle uğraşmak anlamına gelir. Yeniden kullanılabilir TFF kasetleri tam da bu noktada devreye giriyor ve bana bir soru geliyorher zamanLaboratuvarlardan, biyoüreticilerden ve proses mühendislerinden gelen soru şu: "Bunların farklı geometrileri var mı?"

Kısa cevap mı? Kesinlikle evet öyleler. Ama hadi bunu sıkıcı bir konferans konuşması yapmak yerine laboratuvar masasının yanında sohbet ediyormuşuz gibi anlatalım. Öncelikle TFF kasetinin gerçekte ne olduğunu belirleyelim. Burada yeniyseniz, TFF kaseti temel olarak içinde bir membran bulunan kapalı bir ünitedir; sıvınızı bunun içinden pompalarsınız ve membran istediğiniz şeyi (saf protein gibi) istemediğinizden (hücre kalıntıları veya küçük tuzlar gibi) ayırır. Yeniden kullanılabilenler, parçalara ayrılacak, temizlenecek, sterilize edilecek ve tekrar tekrar kullanılacak şekilde üretiliyor; bu da maliyetleri düşürmek ve bugünlerde her operasyonun azaltmaya çalıştığı çevresel ayak izini azaltmak açısından oyunun kurallarını değiştiriyor.

Şimdi geometriler. Bu sadece şekil ve boyut için kullanılan başka bir kelime, değil mi? Ve konu TFF olunca geometri sandığınızdan daha önemli. Yanlış olanı alırsanız akış oranlarınız düşer, elde tutmanız zarar görür ve süreç zaman çizelgesine uymak yerine günlerce sorun gidermeye çalışırsınız. Burada sunduklarımızın başlıcalarını gözden geçirelim; biz [şirket adı gizlenmiştir] ve yeniden kullanılabilir TFF kasetlerimiz çok yönlülük göz önünde bulundurularak üretilmiştir, dolayısıyla her kullanım durumuna uygun bir şeyler vardır.

İlk olarak düz mikrofiltrasyon kasetleri. Durun, durun; bazen insanlar düz TFF kasetlerini diğer türlerle karıştırırlar, ama hayır, düz başlı başına bir geometridir. Bunlar, ince bir dosya sayfası gibi klasik, düz, dikdörtgen bir şekle sahiptir ancak filtreleme için yapılmıştır. Bunlar neden bu kadar popüler? Küçük ve orta ölçekli çalışmalar için son derece esnektirler, ayrıca farklı membranları kolayca değiştirebilirsiniz (bununla ilgili daha fazla bilgi birazdan gelecektir). Pek çok Ar-Ge laboratuvarı düz olanları kullanıyor çünkü yeni bir proteini test ediyorsanız veya bir süreçte değişiklik yapıyorsanız, büyük, özel bir birime hemen para yatırmak istemezsiniz. Bunları arıyorsanız, buradan düz mikrofiltrasyon kasetlerimize göz atın: [bağlantı metni: Düz Mikrofiltrasyon Kasetleri], [URL]'de. 10 cm²'den 1 m²'ye kadar değişen boyutlar üretiyoruz; bu nedenle ister test için 10 mL'lik bir parti, ister erken aşama denemeleri için 100 L'lik bir çalışma yapıyor olun, size uygun düz bir geometri vardır.

Ancak düz olan tek şekil değildir. GMP üretimini ölçeklendiriyorsanız veya daha yüksek iş hacmine ihtiyacınız varsa, muhtemelen biraz daha fazla basınç direncine ve tutarlı akışa sahip bir şey isteyeceksiniz. İşte bu noktada daha sert, çerçeve tarzı yeniden kullanılabilir TFF kasetlerimiz devreye giriyor; bunları endüstriyel iş makineleri olarak düşünün. Bunların içinde hâlâ düz membran levhalar bulunur, ancak dış geometri, çoğu standart TFF kızağına doğrudan cıvatalanan sağlam, sızdırmaz bir çerçevedir; bu, daha az aksama süresine sahip takas üniteleri ve daha iyi proses tekrarlanabilirliği anlamına gelir. Kasetin kızağınızda biraz yanlış hizalanması nedeniyle tuhaf akış tutarsızlıkları artık yok; bu geometrileri sıkı toleranslarla işliyoruz, böylece her ünite her çalışma için aynı oluyor.

Durun, bir büyük olay daha: spiral yara mı? Hayır, durun, durun, hayır, yeniden kullanılabilir olanlarımız spiral sarımlı değildir ancak niş kullanım durumları için özel şekilli kasetlerimiz vardır. Evet, pek çok kişi geometrinin sadece standart şekiller olmadığının farkında değil; belirli kızaklar veya süreç ihtiyaçları için boyutları değiştirebiliriz. Örneğin, bir müşterinin yalnızca çok spesifik, standart dışı bir kaset boyutuna uyan eski bir modelden bir TFF kızağı varsa, yeniden kullanılabilir TFF kasetlerimizi tam olarak bu geometriye uyacak şekilde işleyebiliriz, böylece daha iyi, yeniden kullanılabilir bir ünite kullanmak için binlercesini yeni bir kızağa düşürmek zorunda kalmazlar. İşin güzelliği de bu; geometrinin herkese uyan tek bir kalıp olması gerekmiyor.

Şimdi membranlardan bahsedelim, çünkü membranınız uymuyorsa geometri jack anlamına gelmez. Kasetlerimiz, polietersülfon mikrofiltrasyon kasetleri de dahil olmak üzere tonlarca membran türüyle çalışır. PES, TFF için çok tercih edilen bir ürün çünkü dayanıklıdır, düşük protein bağlama özelliğine sahiptir ve otoklavlamaya veya kimyasal sterilizasyona dayanıklıdır; yeniden kullanılabilir malzemeler için anahtardır. PES membranlarına ihtiyacınız varsa polietersülfon mikrofiltrasyon kasetlerimize buradan göz atın: [URL] adresindeki [link text: Polietersülfon Mikrofiltrasyon Kasetleri] ve yalnızca membran tabakalarını da alabilirsiniz: [link text: TFF Polietersülfon Membranı] [URL] adresinde. Membranın yüzey alanı da doğrudan geometriyle bağlantılıdır; düz kasetlerimiz genişletilebilir yüzey alanına sahiptir, bu nedenle daha fazla filtreleme alanına ihtiyacınız varsa, birden fazla membran tabakasını tek bir kaset yuvasına istifleyebilirsiniz; bu, tamamen farklı bir sisteme geçmeden daha büyük hacimleri yoğunlaştırmak için mükemmel bir geometri ayarıdır.

Geometrinin aslında sürecinizi neden etkilediğini ele alalım. Pek çok takımın akış hızları için yanlış şekli seçtikleri için sorunlarla karşılaştıklarını gördüm. Örneğin, küçük bir biyoteknoloji şirketindeki bir arkadaş, 50 L'lik hücre kültürü açıklama çalışması için küçük, yuvarlak bir kaset kullanmayı denedi (bir dakika, evet; bazı özel mikrofiltrasyon için yuvarlak geometriler de mevcuttur). Yuvarlak şekil, akış dağılımının eşit olmadığı anlamına geliyordu; sıvı kasetin ortasından hızla akıyor, kenarların az kullanılmasına neden oluyordu, bu nedenle işlemi planladıklarından iki kat daha uzun süre çalıştırmak zorunda kaldılar ve bu tutarsız akış nedeniyle daha düşük geri kazanımla sonuçlandılar. Pompalarının akış hızına uygun boyutta olan dikdörtgen düz kasetimize geçtiklerinde çalışma süreleri %30 düştü ve protein geri kazanımları %12 arttı. Geometrinin yarattığı fark budur.

Başka bir örnek: 7/24 çalışan stabil bir hücre hattında tampon değişimi için teğetsel akış filtrelemesi yapıyorsanız, contayı bozmadan sökülmesi, temizlenmesi ve yeniden takılması kolay bir kaset geometrisi istersiniz. Yeniden kullanılabilir kasetlerimiz geçmeli veya cıvatalı bir tasarıma sahiptir, bu nedenle membranları değiştirmek veya akış yollarını derinlemesine temizlemek için özel aletlere ihtiyacınız yoktur. Çerçeve geometrisi, her kanalın aynı genişlikte olmasını sağlayacak şekilde tasarlanmıştır; bu da kayma gerilimini düşük tutar; dar, düzensiz kanallardan çok sert bir şekilde itildiğinde denatüre olabilen hassas hücreler veya proteinler için son derece önemlidir.

Durun, yaygın bir efsaneye değinelim: Bazı insanlar yeniden kullanılabilen kasetlerin yalnızca tek bir temel geometriye sahip olduğunu ve belirli bir şekle ihtiyacınız varsa tek kullanımlık kasetlere sıkışıp kaldığınızı düşünüyor. Mümkün değil. Viral vektör saflaştırmasından (virüsün zarar görmesini önlemek için çok özel akış yollarına ihtiyaç duyan) süt ürünleri filtrelemesine (daha yüksek katı madde yüklemesi ile daha büyük hacimli çalışmalar kullanan) kadar her şeyi yapan müşterilerle çalıştık ve her ikisi için de özel geometriler hazırladık. Viral vektör çalışmalarında, virüs parçacıklarının sağlam ve aktif kalması için kayma gerilimini düşük tutmak amacıyla daha dar kanal genişliklerine sahip kasetler yapıyoruz. Süt ürünleri için, membranı hızlı bir şekilde tıkamadan daha yüksek katı maddeleri işleyebilen daha geniş kanal geometrileri yapıyoruz, bu da daha az temizleme döngüsü ve daha uzun kaset ömrü anlamına geliyor.

Ayrıca ölçeği de unutmayalım. mL ölçeğinde testler yapan bir Ar-Ge laboratuvarıysanız, tezgah üzerine sığacak kadar küçük bir geometri çok önemlidir. 10 cm²'lik düz yeniden kullanılabilir kasetimiz küçüktür; standart bir laboratuvar karıştırma plakasına tam olarak sığar, özel bir kızağa gerek yoktur. Daha sonra pilot ölçeğe ölçeklendirdiğinizde (100 L koşular gibi), 100 cm²'ye, ardından üretim için 1 m²'ye çıkarsınız. Bu terazilerin her biri aynı çekirdek geometri tasarımını kullanır, böylece siz büyüdükçe prosesiniz tutarlı kalır. Bu çok büyük bir şey; küçük bir kasetten büyük bir kasete geçtiniz diye her parametreyi yeniden optimize etmenize gerek yok.

Şimdi geometrinin ötesinde yeniden kullanılabilir TFF kasetlerinin neden buna değer olduğundan bahsedelim. Tek kullanımlık kasetler başlangıçta daha ucuz görünebilir, ancak haftada 10'dan fazla çalıştırma yaptığınızda maliyet hızla artar; tek kullanımlık maliyetler ayda binlerce dolar gibi. Yeniden kullanılabilenler 50'den fazla kez temizlenebilir ve yeniden kullanılabilir (onlara dikkat ederseniz, temizlik protokollerimizi takip edin), böylece zamanla tonlarca para tasarrufu sağlarlar ve çöplüklerden çok daha az plastik yönlendirmiş olursunuz. Ancak geometri bu uzun ömürlülüğün büyük bir parçasıdır; eğer kaset geometrisi membranın kirlenmesine yol açan akış sorunlarına neden oluyorsa, membranı çok daha erken değiştirmeniz gerekecek ve bu da maliyet tasarrufunu boşa çıkaracaktır. Bu nedenle, eşit akışı destekleyen, kirlenmeyi azaltan ve temizliği kolaylaştıran geometriler tasarlamak için bu kadar çok çalışıyoruz.

Durun, prosesiniz için hangi geometrinin doğru olduğunu nasıl anlarsınız? Herkesin sorduğu soru bu değil mi? Olay şu: Bu, terazinize, akışkan tipinize, akış hızı ihtiyaçlarınıza ve mevcut ekipmanınıza bağlıdır. Küçük bir Ar-Ge laboratuvarında çalışıyorsanız düz bir mikrofiltrasyon kasetiyle başlayın; çok yönlü, kullanımı kolay ve çoğu standart laboratuvar kurulumuyla çalışır. Üretim yapıyorsanız, TFF kızağınızın montaj noktalarına uyan sert, çerçeve tarzı bir kaset, gidilecek yoldur. Özel bir prosesiniz varsa bize ulaşın ([URL] adresindeki [bağlantı metni: Yeniden Kullanılabilir TFF Kasetleri] bağlantısına bağlantı) — geometriyi uyacak şekilde ayarlamak için sizinle birlikte çalışabiliriz. Müşterilerin kanal genişliklerini, kaset boyutlarını ayarlamalarına, hatta kendi pompalama sistemleri için özel bağlantı noktaları eklemelerine yardımcı olduk.

Yakın zamanda yaptığımız bir projeden kısa bir örnek verelim. Gen terapisi alanındaki bir müşterinin, kaymaya karşı son derece duyarlı ve çok sıkı boyut gereksinimleri olan AAV vektörlerini saflaştırmak için bir kasete ihtiyacı vardı. Küçük bir tezgah üstü TFF sistemi vardı ve piyasadaki standart kasetler, port konfigürasyonlarına uygun bir geometriye sahip değildi ve kesmeyi AAV'ye zarar vermeyecek kadar düşük tutuyordu. Temel düz kaset geometrimizi aldık, port konumlarını kızaklarına uyacak şekilde ayarladık, akış kanallarını biraz daralttık ve düşük protein/virüs bağlama özelliğine sahip PES membranımızı kullandık (bu konuda daha fazlasına ihtiyacınız varsa [URL] adresinde [link text: TFF Polietersülfon Membranı] kontrol edin). Sonuç? AAV geri kazanımları %22 arttı, membranı değiştirme ihtiyacı duymadan önce kaseti 65 kez yeniden kullandılar ve aynı çalıştırmalar için tek kullanımlık kasetleri kullanmaya kıyasla 6 ayda 12 bin dolardan fazla tasarruf ettiler. Geometrinin önemi tam olarak budur; küçük bir değişiklik, süreç performansında ve maliyette büyük bir fark yaratabilir.

Şimdi bu konuyu kapatalım. Şimdi asıl soruya dönelim: Yeniden kullanılabilir TFF kasetleri farklı geometrilerde mevcut mu? %100 evet. Ar-Ge için küçük tezgah üstü düz geometrilerden, üretim için sert çerçeve geometrilerine, niş işlemler için özel boyutlu ve portlu kasetlere kadar her kullanım durumuna uygun bir şekil vardır. Akış oranlarınız, teraziniz veya ekipmanınız için işe yaramayan herkese uyan tek boyutlu bir kasetle yetinmek zorunda değilsiniz.

Tek kullanımlık kasetler için fazla ödeme yapmaktan, tutarsız işlemlerle uğraşmaktan veya prosesiniz için özel bir şekle ihtiyaç duymaktan bıktıysanız ekibimizle iletişime geçin. Özel ihtiyaçlarınız için doğru geometriyi, membranı ve kaseti seçmenize yardımcı olmak için buradayız. İster standart bir düz mikrofiltrasyon kasetine, ister özel boyutlu bir üniteye, ister polietersülfon kasetlerimiz ve membranlarımız hakkında daha fazla bilgiye ihtiyacınız olsun, yanınızdayız.

Referanslar:

1. Lutz, S. ve ark. (2020). Teğetsel Akış Filtrasyonu: Biyofarmasötik Saflaştırma için Membran Tasarımı ve Proses Optimizasyonunun Gözden Geçirilmesi. Membran Bilimi Dergisi, 598, 117652.
2. Chen, Y. ve ark. (2022). Yeniden Kullanılabilir Filtrasyon Kasetleri: Biyoproseste Operasyonel Maliyetlerin ve Çevresel Etkinin Azaltılması. Biyoteknoloji İlerlemesi, 38(4), e3251.
3. Roberts, M. ve ark. (2019). TFF Kaset Performansında Akış Geometrisinin Rolü: Kirlenme ve Protein Geri Kazanımı Üzerindeki Etkisi. Ayırma ve Arıtma Teknolojisi, 215, 427-435.
4. Uluslararası Eczacılık Mühendisleri Derneği (ISPE). (2021). Biyoproses Filtrasyonu: Ölçeklenebilir TFF Sistemleri için En İyi Uygulamalar. ISPE Basın.