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TFF필터의 Polarization 과 모듈 Channel 구조

농도 분극(Polarization)이란?

TFF 필터 모듈은 용액을 농축하기 때문에 막 표면에 겔 분극층이 형성됩니다. 농도 분극(Polarization)은 막 표면 근처 경계층의 용질 농도가 벌크 용액의 농도보다 높아질 때 발생하는 현상입니다. 이로 인해 접선 흐름 여과(TFF)의 농도 분극은 플럭스 감소 및 막횡단 압력 증가로 이어질 수 있습니다. 직교류 미세여과(Cross Flow Microfiltration)로 처리할 수 있는 부유 물질의 총량은 펌프의 점도 한계와 TFF 장치의 채널 직경에 따라 결정됩니다.



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TFF 필터 모듈의 Channel 종류

TFF 필터 모듈의 Channel에는 Open channel, Suspended Channel, Coarse Channel 및 Fine Channel이 있습니다. Open Channel의 경우에는 견고한 성능을 자랑하며 MF 용으로 점도가 있는 용액에 적합합니다. 주로 Hollow Fiber 및 Open Channel 카세트에서 주로 사용하는 Channel입이며 공정의 Upstream에서 많이 사용합니다. 반면에 Screen Channel은 한외여과용이며 정화된 용액의 여과에 적합하며 주로 Downstream에 많이 사용합니다. Screen 채널은 Screen을 이용하여 채널 내에 Turburance를 발생시켜 농도분극(Polarization)을 조절합니다. Screen 채널에는 Suspended Channel, Coarse Channel 그리고 Fine Channel이 있으며 Suspended Channel은 극단적인 농도를 가진 높은 점도 용액에 적합하며 Coarse Channel은 높은 농도의 점도 용액 그리고 Fine Channel은 희석된 낮은 점도 용액과 분자량이 30kD 이하의 단백질에 적합합니다.



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고농도 단백질과 TFF여과

LAL 테스트-1.png

높은 농도를 요구하는 약품의 종류는 다양합니다. 특히나 피하 투여가 요구되는 약품의 경우에는 고농도가 필요합니다. 헌데 농도가 높을수록 단백질은 서로 상호 작용하여 일시적인 클러스터를 형성하는 경향이 더 큽니다. 이로 인해 점도가 증가하여 TFF 시스템 배압이 높아집니다. 생산공정의 다운스트림에서 고점도의 물질은 농축에 여러 가지 어려움이 있기에 점도를 감소할 수 있는 다양한 부형제(Expients)을 사용하면 높은 농도를 만들 수 있으면서 공정의 경제성을 높일 수 있습니다. 부형제 조합(피리독신과 오르니틴, 티아민 인산 에스테르와 아르기닌, 벤젠술폰산과 페닐알라닌)을 첨가하면 막 투과성이 증가하여 정용여과(Diafiltration) 공정이 더 빨라집니다.



정제,농축,탈염을 위한 한외여과(ultrafiltration) 솔루션


121.png 세포 수확(Cell Harvesting) 이후에는 세포와 세포 찌꺼기가 제거된 단클론 항체가 포함된 용액을 한외여과(Ultrafiltration)로 단백질 분자량의 크기에 따라서 분리를 하는 정제(Purification), 정제된 각 분자량의 단백질 중에서 타깃 단백질에 대하여 원하는 만큼의 농도를 얻기 위한 농축(Conentration)과 버퍼 교환을 통하여 원하지 않은 작은 물질을 세척/제거 및 농도를 일정하게 유지하는 탈염(Diafiltration, Buffer Exchange)의 단계를 진행합니다. Membrane Solution 사는 TFF 방식의 한외여과 Hollow Fiber, 정밀여과 Hollow Fiber 및 TFF 방식의 한외여과 카세트를 공급하고 있으며 높은 품질이 검증되어 확실한 정제, 농축 및 탈염을 연구소, 실험실 및 파일럿 스케일에서 진행할 수 있습니다.

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