Русский
Применение фильтрации в процессах ферментации
创建于2024.09.14
Ферментация и приложения клеточной культуры включают подготовку жидких и газовых питательных сред для ферментора или биореактора для поддержки роста желаемых клеток. Необходимо поддерживать стерильность как в жидких, так и в газовых питательных средах для поддержки роста желаемых клеток в процессе ферментации. Для выполнения требований к стерильности фильтрационное оборудование играет важную роль.
В этой статье обсуждаются различные применения фильтрации в процессе ферментации. Здесь показан типичный пример применения воздушной фильтрации для фильтрации воздуха.
Предварительная фильтрация входного воздуха:
Воздушные компрессоры используются для создания потока воздуха для производственного предприятия. Существуют два типа компрессоров: безмасляные и смазочные.
Предварительная фильтрация входного воздуха становится необходимой для удаления масляных капель в маслонаполненном воздушном компрессоре. Коалесцентный фильтр, такой как стекловолоконный фильтр, может обеспечить более чем 99,9% удаления масла и также удалять капли воды (росу) в более широком диапазоне. Этот стекловолоконный фильтр также действует как отличный предварительный фильтр для гидрофобных мембранных складчатых фильтров, которые в основном используются для стерилизации входного воздуха в биореактор.
Для безмасляных компрессоров предварительный фильтр служит для удаления грязи в воздушной системе и продления срока службы конечного фильтра. Для использования с воздухом для ферментации используются складчатый целлюлозный фильтр и полипропиленовые фильтры для этого применения.
Стерильная воздушная фильтрация:
Бактерии и бактериофаги, находящиеся в воздухе, могут попасть в баки для ферментации или биореакторы и загрязнить продукт. Это может уничтожить желаемые производящие клетки и снизить выход продукции. Поэтому обеспечение этого стерильного воздуха критично для процесса ферментации.
Существует несколько методов, рассматриваемых для стерилизации воздуха, поступающего в биореактор. К ним относятся фильтрация, тепло, облучение, промывка стерилизующими химикатами и электростатическое осаждение. Промывка и электростатическое осаждение не эффективны для удаления микроорганизмов. Тепло и облучение не являются дешевыми. Таким образом, фильтрация - единственная техника, которая соответствует всем требованиям для стерилизации воздуха, поступающего в биореактор.
Гидрофобные мембранные складчатые фильтры широко рекомендуются для этого. Гидрофобная (отталкивающая воду) природа этих мембран может обеспечить удаление бактерий и бактериофагов с эффективностью 100% при влажных или сухих рабочих условиях. Это ключевое преимущество перед стекловолокном и картриджами.
Для некоторых процессов ферментации требуется высокотемпературный фильтрованный воздух. Для этого используется фильтр из гидрофобного материала PTFE.
Испарение:
Для этого применяются пористые нержавеющие стальные элементы спаржевания, которые обеспечивают равномерное и тонкое распределение воздуха. Эти элементы SS изготавливаются с одной стороны из пористого металла и с другой стороны из твердого металла.
Тонкие пористые нержавеющие стали (т. е. 3,0 мкм) идеально подходят даже для чувствительных к сдвигу культур млекопитающих из-за их высокой газопередачи и способности к низкоскоростной аэрации.
Фильтрация отработанного воздуха/выхлопных газов:
Цель вентиляционного фильтра на стерильном баке для ферментации двоякая;
Для предотвращения загрязнения резервуара и обеспечения удержания материала внутри резервуара. Предотвращение загрязнения в резервуаре желательно для процессов, которые включают длительные циклы ферментации или требуют чувствительной среды ферментации (например, среды тканевой культуры).
Чтобы предотвратить выпуск организмов из бака для ферментации и защитить окружающую среду, а также предотвратить побег микроорганизмов из бака для ферментации.
Фильтрационная система выхлопных газов для рекомбинантного или млекопитающего ферментора/биореактора должна выпускать стерильный воздух в окружающую среду и обеспечивать стерильный барьер для предотвращения попадания загрязнителей. Кроме того, она должна быть подвержена паровой стерилизации на месте и обычно имеет чистое дифференциальное давление менее 1 psid.
Рекомендуемый дизайн системы фильтрации выхлопных газов в два этапа.
Предварительный фильтр (обычно картридж из полипропилена с порами 1,2 мкм): он удаляет аэрозолизированные частицы и жидкие капли, содержащие клетки или среду для роста, из ферментационного отходящего газа или выхлопного воздуха и увеличивает срок службы конечного стерилизующего фильтра.
Гидрофобный мембранный картридж (PVDF или PTFE) фильтр (0,2 мкм): Он предотвращает попадание организмов в контролируемую зону или их выход из нее, даже при наличии капель воды и насыщенного газа.
Фильтрация жидких сырьевых материалов:
Ферментация и среды для роста клеток часто стерилизуются фильтрацией, особенно когда присутствуют термолабильные компоненты. Гидрофильный мембранный стерилизующий фильтр 0.xn--2-m-yyc широко используется для этих целей. Положительный зет-потенциал гидрофильной мембраны улучшает удаление бактериальных эндотоксинов (пирогенов) из воды для приготовления.
Полипропиленовые фильтры также отлично подходят для предварительной фильтрации агрессивных растворителей и вязких жидкостей, а также для применений, требующих высоких скоростей потока.
Контакт
Оставьте свои контактные данные, и мы свяжемся с вами.
Phone
WhatsApp