Công nghệ lọc màng tiếp tuyến (Cross-flow Filtration/TFF) có thể sử dụng để loại bỏ tế bào chết, mảnh vụn tế bào

Công nghệ lọc màng tiếp tuyến (Cross-flow Filtration/TFF) có thể sử dụng để loại bỏ tế bào chết, mảnh vụn tế bào và các tạp chất dạng hạt khỏi dung dịch. Tuy nhiên, cần lựa chọn loại màng và kích thước lỗ lọc phù hợp với mẫu cần xử lý.

1. Nguyên lý lọc tế bào chết bằng TFF

Trong quá trình lọc tiếp tuyến, dung dịch chảy song song với bề mặt màng. Một phần dung dịch đi xuyên qua màng (Permeate), còn tế bào và các hạt lớn hơn kích thước lỗ màng được giữ lại ở dòng Retentate.

Sơ đồ nguyên lý minh họa: các hạt lớn bị giữ lại, thành phần nhỏ hơn có thể đi qua màng.

2. Nên sử dụng màng lọc nào?

Loại màng	Kích thước	Ứng dụng
MF	0,45–0,65 µm	Giữ lại nhiều tế bào nguyên vẹn và mảnh vụn lớn
MF	0,2–0,22 µm	Làm trong dịch, giữ lại nhiều vi khuẩn và mảnh vụn nhỏ hơn
UF	10–300 kDa	Phân tách protein, đại phân tử; không phải lựa chọn đầu tiên cho dịch chứa nhiều tế bào
RO	Kích thước phân tách ở cấp phân tử	Không phù hợp để lọc trực tiếp dịch có nhiều tế bào chết

Kích thước màng chỉ mang tính định hướng; hiệu quả thực tế phụ thuộc vào loại tế bào, kích thước mảnh vụn và yêu cầu thu hồi.

Màng MF 0,1 µm (100 nm) hoàn toàn có thể sử dụng trong hệ thống lọc tiếp tuyến (Cross-flow/TFF) để loại bỏ tế bào chết và mảnh vụn tế bào. Tuy nhiên, màng 0,1 µm có thể lọc quá mịn đối với một số ứng dụng, làm giảm lưu lượng và tăng nguy cơ tắc màng.

1. So sánh MF 0,1 µm với các kích thước khác

Kích thước màng	Khả năng lọc tế bào chết	Đặc điểm
MF 0,65 µm	Giữ nhiều tế bào nguyên vẹn và mảnh vụn lớn	Lưu lượng thường cao hơn
MF 0,45 µm	Giữ tế bào và nhiều mảnh vụn	Phù hợp để làm trong sơ bộ
MF 0,22 µm	Giữ thêm các hạt nhỏ và nhiều vi khuẩn	Dịch lọc trong hơn, dễ tắc hơn
MF 0,1 µm	Giữ tế bào và phần lớn mảnh vụn lớn hơn 0,1 µm	Lọc mịn hơn, nguy cơ fouling cao hơn

Lưu ý: Màng 0,1 µm không đảm bảo giữ tuyệt đối mọi hạt lớn hơn 0,1 µm, vì hiệu quả còn phụ thuộc cấu trúc và thông số giữ hạt của màng.

2. Khi nào nên chọn MF 0,1 µm?

Nên sử dụng khi:

Muốn loại bỏ tế bào chết, mảnh vụn tế bào nhỏ và làm trong dịch.
Muốn thu hồi các chất hòa tan có kích thước nhỏ trong dòng permeate.
Dịch đầu vào đã được loại bỏ phần lớn cặn thô.

Cần cân nhắc khi:

Dịch chứa mật độ tế bào rất cao.
Dịch có độ nhớt cao hoặc chứa nhiều protein, polysaccharide.
Muốn giữ nguyên tế bào sống nhưng loại bỏ tế bào chết: màng 0,1 µm thường giữ lại cả hai loại tế bào.