filtration in biotechnological industry

2. ‫ها‬ ‫فیلتر‬ ‫بندی‬ ‫طبقه‬
2- Membrane Filtration :
‫میشوند‬‫تقسیم‬‫دسته‬‫سه‬‫به‬‫منافذ‬‫اندازه‬‫اساس‬‫بر‬،‫انتخابی‬‫غشای‬‫طول‬‫در‬‫شده‬‫تنظیم‬‫فشار‬
:
a.Macrofiltration – 5 μm and up
(Woven Mesh Screens)
a.Microfiltration – 0.05 – 5 μm
(Direct Flow and Tangential Flow)
b.Ultrafiltration (Molecular filtration) – 5 kD to 0.05 μm
(Tangential Flow only)
1- Membrane Dialysis
‫تراوا‬ ‫نیمه‬ ‫غشای‬ ‫بین‬ ‫در‬ ‫فعال‬ ‫انتشارغیر‬
100 to 1,000,000 Daltons

3. ‫فیلتر‬ ‫انواع‬
‫ها‬

‫سرسرنگی‬ ‫فیلترهای‬
/
‫دیسکی‬

‫مصرف‬ ‫یکبار‬ ‫پالستیکی‬ ‫خالء‬ ‫فیلترهای‬

‫تیوپ‬ ‫فیلترهای‬
‫سانتریفیوژی‬ ‫دار‬

4. ‫غشایی‬ ‫فیلترهای‬ ‫انواع‬

CA
(
‫استات‬ ‫سلولز‬
)

PES
(
‫سولفون‬ ‫اتر‬ ‫پلی‬
)

Nylon
(
‫نایلون‬
)

PTFE
(
‫تفلون‬
)

PP
(
‫پروپیلن‬ ‫پلی‬
)

Nitrocellulose Esters) MCE
(

PVDF
(
Poly vinylidene Fluride
)

Regenerated Cellulose) RC
)

Glass Filter

5. ‫استات‬ ‫سلولز‬
(
CA
)
‫ها‬ ‫ویژگی‬

‫جذب‬ ‫مقدار‬ ‫کمترین‬

‫هیدروفیل‬

‫قوی‬ ‫عملکرد‬

‫منافذ‬ ‫ساختار‬ ‫یکنواختی‬ ‫و‬ ‫فشار‬ ‫پایداری‬
‫ها‬ ‫کاربرد‬

‫آنزیم‬ ‫و‬ ‫پروتئین‬ ‫فیلتراسیون‬

‫محیط‬ ‫و‬ ‫بیولوژیک‬ ‫مایعات‬ ‫فیلتراسیون‬
‫کشت‬ ‫های‬
‫میرزان‬ ‫کمتررین‬ ‫با‬ ‫که‬ ‫یافته‬ ‫تغییر‬ ‫خالص‬ ‫استات‬ ‫سلولز‬ ‫از‬ ‫ها‬ ‫فیلتر‬ ‫این‬
‫اند‬ ‫شده‬ ‫تشکیل‬ ‫جذب‬
.
‫ایرن‬ ،‫پایین‬ ‫بسیار‬ ‫جذب‬ ‫و‬ ‫العاده‬ ‫فوق‬ ‫قدرت‬ ‫علت‬ ‫به‬
‫کشرت‬ ‫های‬ ‫محیط‬ ،‫ها‬ ‫آنزیم‬ ‫و‬ ‫ها‬ ‫پروتئین‬ ‫فیلتراسیون‬ ‫منظور‬ ‫به‬ ‫ها‬ ‫فیلتر‬
‫حرداکرر‬ ‫به‬ ‫که‬ ‫فیلتراسیون‬ ‫های‬ ‫عملیات‬ ‫سایر‬ ‫و‬ ‫بیولوژیکی‬ ‫مایعات‬ ،‫بافت‬
‫باشند‬ ‫می‬ ‫مناسب‬ ‫است‬ ‫نیاز‬ ‫ریکاوری‬

6. PES
(
‫سولفون‬ ‫اتر‬ ‫پلی‬
)
‫و‬
PVDF
(
Poly vinylidene
Fluride
)

‫دمای‬ ‫تا‬ ‫و‬ ‫بوده‬ ‫هیدروفیل‬ ‫فیلترها‬ ‫این‬
135
‫رفرتن‬ ‫بین‬ ‫از‬ ‫بدون‬ ‫را‬ ‫گراد‬ ‫سانتی‬ ‫درجه‬
‫میکنند‬ ‫تحمل‬
.
‫دارنرد‬ ‫سرلولزی‬ ‫هرای‬ ‫فیلترر‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫را‬ ‫بیشتری‬ ‫کشش‬ ‫آنها‬
.
‫علرت‬ ‫بره‬
‫و‬ ‫هرا‬ ‫پرروتئین‬ ‫فیلتراسیون‬ ‫مانند‬ ‫استریلیزاسیون‬ ‫های‬ ‫فرآیند‬ ‫برای‬ ‫خود‬ ‫کم‬ ‫استخراج‬
‫بیشرترین‬ ‫کره‬ ‫ها‬ ‫فرآیند‬ ‫سایر‬ ‫و‬ ‫بیولوژیکی‬ ‫مایعات‬ ،‫بافت‬ ‫کشت‬ ‫های‬ ‫محیط‬ ‫و‬ ‫ها‬ ‫آنزیم‬
‫روند‬ ‫می‬ ‫کار‬ ‫به‬ ‫هستند‬ ‫مهم‬ ‫فاکتور‬ ‫بعنوان‬ ‫باال‬ ‫فلوی‬ ‫و‬ ‫عملکرد‬ ‫میزان‬
.
‫ها‬ ‫ویژگی‬

‫پروتئین‬ ‫کم‬ ‫جذب‬

‫باال‬ ‫فلوی‬

‫کم‬ ‫استخراج‬

‫وسیع‬ ‫شیمایی‬ ‫مقاومت‬

‫شدن‬ ‫اتوکال‬ ‫قایل‬ ‫و‬ ‫کشش‬ ‫به‬ ‫مقاومت‬
‫کاربردها‬

‫و‬ ‫ها‬ ‫آنزیم‬ ‫فیلتراسیون‬
‫ها‬ ‫پروتئین‬

‫های‬ ‫محیط‬ ،‫بیولوژیک‬ ‫مایعات‬
‫بافت‬ ‫کشت‬

‫و‬ ‫دارویی‬ ‫های‬ ‫فرآورده‬
‫آب‬ ‫محیطی‬ ‫مطالعاات‬

‫استریلیزاسیون‬
:
‫گاما‬ ‫پرتو‬
–
‫اکساید‬ ‫اتیلن‬

‫پروتئین‬ ‫جذب‬
:
20
‫میکروگرم‬

7. Nylon
(
‫نایلون‬
)

‫و‬ ‫الکرل‬ ‫ماننرد‬ ‫فررار‬ ‫های‬ ‫محلول‬ ‫بیشتر‬ ‫فیلتراسیون‬ ‫برای‬ ‫نایلونی‬ ‫های‬ ‫فیلتر‬
DMSO
‫پرروتئین‬ ‫برای‬ ‫باالیی‬ ‫جذب‬ ‫نیترات‬ ‫سلولز‬ ‫غشاهای‬ ‫مانند‬ ‫ها‬ ‫فیلتر‬ ‫این‬ ،‫میباشد‬ ‫مناسب‬
‫یرا‬ ‫و‬ ‫اسرتات‬ ‫سلولز‬ ‫غشاهایی‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫را‬ ‫ها‬ ‫ماکرومولکول‬ ‫سایر‬ ‫و‬
PES
‫ایرن‬ ،‫دارنرد‬
‫میشوند‬ ‫توصیه‬ ‫پروتئین‬ ‫بدون‬ ‫کشت‬ ‫های‬ ‫محیط‬ ‫فیلتراسیون‬ ‫منظور‬ ‫به‬ ‫ها‬ ‫فیلتر‬
.

‫ها‬ ‫ویژگی‬

‫طبیعی‬ ‫هیدروفیل‬

‫از‬ ‫وسیعی‬ ‫محدوده‬ ‫به‬ ‫مقاومت‬
‫شیمیایی‬ ‫ترکیبان‬

‫و‬ ‫کشش‬ ‫مقابل‬ ‫در‬ ‫مقاومت‬
‫کم‬ ‫استخراج‬

‫استریلیزاسیون‬
:
‫گاما‬ ‫پرتو‬
–
‫اکساید‬ ‫اتیلن‬

‫به‬ ‫نزدیک‬ ‫پروتئین‬ ‫جذب‬
120
‫لیتر‬ ‫میلی‬ ‫بر‬ ‫میکروگرم‬

8. PTFE
(
‫تفلون‬
)

‫غشای‬
PTFE
‫شامل‬ ،‫اتیلن‬ ‫فلورو‬ ‫تترا‬ ‫پلی‬
PTFE
‫و‬ ‫دوام‬ ‫افرزایش‬ ‫منظرور‬ ‫بره‬ ‫پروپیلن‬ ‫پلی‬ ‫یک‬ ‫به‬ ‫شده‬ ‫روکش‬
‫باشد‬ ‫می‬ ‫آسان‬ ‫استفاده‬
.
‫ماننرد‬ ‫فررار‬ ‫های‬ ‫حالل‬ ‫و‬ ‫قوی‬ ‫های‬ ‫اسید‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫شیمیایی‬ ‫مقاومت‬ ‫فیلترها‬ ‫این‬
‫دارند‬ ‫ها‬ ‫الکل‬
.
‫فیلترهای‬
PTFE
‫مرطروب‬ ‫اتانول‬ ‫توسط‬ ‫آن‬ ‫از‬ ‫قبل‬ ‫زمانیکه‬ ‫آبی‬ ‫های‬ ‫محلول‬ ‫برای‬ ‫شده‬ ‫روکش‬
‫باشد‬ ‫می‬ ‫استفاده‬ ‫مورد‬ ‫است‬ ‫شده‬
.

‫تا‬ ‫اتوکالو‬ ‫دمای‬ ‫ها‬ ‫فیلتر‬ ‫نوع‬ ‫این‬
130
‫دارند‬ ‫کمی‬ ‫ضخامت‬ ‫و‬ ‫کرده‬ ‫تحمل‬ ‫را‬ ‫درجه‬
‫ها‬ ‫ویژگی‬

‫ذاتی‬ ‫هیدروفوب‬

‫ها‬ ‫اسید‬ ‫به‬ ‫نسبت‬ ‫باال‬ ‫مقاومت‬
‫فرار‬ ‫های‬ ‫محلول‬ ‫و‬
‫عملکرد‬

‫و‬ ‫قوی‬ ‫های‬ ‫اسید‬ ‫فیلتراسیون‬
‫فرار‬ ‫های‬ ‫محلول‬

‫جداسازی‬ ،‫تهویه‬ ‫های‬ ‫عملیات‬
‫آئروسل‬ ‫های‬ ‫نمونه‬ ‫و‬ ‫فازها‬

9. PP
(
‫پروپیلن‬ ‫پلی‬
)

‫تشرکیل‬ ‫مطلرت‬ ‫منافرذ‬ ‫اندازه‬ ‫با‬ ‫خالص‬ ‫پروپیلن‬ ‫پلی‬ ‫از‬ ‫پروپلین‬ ‫پلی‬ ‫غشایی‬ ‫فیلترهای‬
‫اند‬ ‫شده‬
.
‫هرای‬ ‫نمونه‬ ‫برای‬ ‫را‬ ‫آنها‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫فیلترها‬ ‫این‬ ‫وسیع‬ ‫شیمیایی‬ ‫مقاومت‬
‫میکند‬ ‫مناسب‬ ‫آبی‬ ‫و‬ ‫آلی‬
.
‫برای‬ ‫که‬ ‫دهند‬ ‫می‬ ‫نشان‬ ‫را‬ ‫پروتئین‬ ‫پایین‬ ‫جذب‬ ‫فیلترها‬ ‫این‬
‫است‬ ‫الزم‬ ‫نمونه‬ ‫کم‬ ‫حجم‬ ‫و‬ ‫نمونه‬ ‫ریکاوری‬ ‫بیشترین‬
.
‫ها‬ ‫ویژگی‬

‫باال‬ ‫شیمیایی‬ ‫توانایی‬

‫هیدروفوب‬

‫های‬ ‫فعالیت‬
HPLC
‫سطح‬ ‫با‬
Detect
‫کمتر‬
‫از‬
230
‫نانومتر‬
‫عملکرد‬

‫های‬ ‫نمونه‬ ‫سازی‬ ‫آماده‬ ‫آلی‬ ‫و‬ ‫آبی‬ ‫محلولهای‬ ‫فیلتراسیون‬
HPLC
‫سطح‬ ‫که‬
detect
‫دارند‬ ‫الزم‬ ‫کمی‬
.

‫سنگین‬ ‫های‬ ‫فلز‬ ‫هضم‬ ‫و‬ ‫یونی‬ ‫کروماتوگرافی‬

10. MCE
(
،‫استر‬ ‫نیتروسلولز‬
NC
،‫نیتروسلولز‬
ME
‫میکس‬
‫استر‬
)

‫یکنرواختی‬ ،‫اسرت‬ ‫شرده‬ ‫تشرکیل‬ ‫اسرتات‬ ‫سرلولز‬ ‫هرای‬ ‫پلیمر‬ ‫و‬ ‫نیترات‬ ‫سلولز‬ ‫ترکیب‬ ‫از‬
‫میشوند‬ ‫غشا‬ ‫این‬ ‫تر‬ ‫کارآمد‬ ‫عملکرد‬ ‫و‬ ‫باال‬ ‫فلوی‬ ‫ایجاد‬ ‫باعث‬ ‫آنها‬ ‫ساختار‬
.
‫دلیرل‬ ‫بره‬
،‫سرازی‬ ‫شرفاز‬ ‫از‬ ‫وسریعی‬ ‫محردوده‬ ‫بررای‬ ‫ندارند‬ ‫بیولوژیکی‬ ‫اثر‬ ‫ها‬ ‫فیلتر‬ ‫این‬ ‫اینکه‬
‫و‬ ‫سرازی‬ ‫شرفاز‬ ،‫میکروبری‬ ‫هرای‬ ‫آنرالیز‬ ‫مانند‬ ‫آنزیمی‬ ‫های‬ ‫فعالیت‬ ‫و‬ ‫استریلیزاسیون‬
‫الی‬ ‫و‬ ‫گرل‬ ‫تراکم‬ ‫شاخص‬ ،‫صنعت‬ ‫در‬ ‫بهداشتی‬ ‫های‬ ‫فعالیت‬ ،‫آبی‬ ‫های‬ ‫محلول‬ ‫استریلیزاسیون‬
‫دارد‬ ‫کاربرد‬ ‫ذرات‬ ‫آنالیز‬ ‫و‬
.
‫ها‬ ‫ویژگی‬

‫باال‬ ‫جذب‬ ‫ظرفیت‬

‫منظور‬ ‫به‬ ‫باال‬ ‫فلوی‬
‫فیلتراسیون‬

‫منظور‬ ‫به‬ ‫منافذ‬ ‫یکنواختی‬
‫پذیری‬ ‫انتخاب‬

‫هیدروفیل‬

‫تا‬ ‫کم‬ ‫ضخامت‬
10
‫میکرون‬
‫ها‬ ‫کاربرد‬

‫آبی‬ ‫فیلتراسیون‬

‫میکروبی‬ ‫های‬ ‫آنالیز‬

‫استریلیزاسیون‬ ‫های‬ ‫تست‬

‫سنجی‬ ‫وزن‬ ‫های‬ ‫آنالیز‬

‫ذرات‬ ‫آنالیز‬

11. Regenerated Cellulose) RC
)
‫و‬
Glass Filter
:RC
‫غشاهای‬
RC
‫بره‬ ‫شیمیایی‬ ‫خوب‬ ‫بسیار‬ ‫سازگاری‬ ،‫هستند‬ ‫هیدروفیل‬
‫مانند‬ ‫هایی‬ ‫حالل‬
DMSO
‫منظرور‬ ‫بره‬ ‫هرا‬ ‫فیلتر‬ ‫این‬ ‫از‬ ،‫دارند‬
Ultra Clean
‫متحرک‬ ‫فاز‬ ‫و‬ ‫حالل‬ ‫زدایی‬ ‫گاز‬ ‫و‬
HPLC
‫میشود‬ ‫استفاده‬
.
:Glass Filter
‫عنوان‬ ‫به‬ ‫فیلتر‬ ‫این‬
Depth Filter
‫فیلتراسریون‬ ‫پریش‬ ‫منظرور‬ ‫بره‬
‫بسریار‬ ‫ذرات‬ ‫لودینرذ‬ ‫ظرفیرت‬ ‫آنها‬ ،‫میشود‬ ‫استفاده‬ ‫ها‬ ‫محلول‬
‫محلول‬ ‫فیلتراسیون‬ ‫پیش‬ ‫برای‬ ‫منظور‬ ‫همین‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫داشته‬ ‫را‬ ‫بزرگ‬
‫ماننرد‬ ‫بیولوژیکی‬ ‫مایعات‬ ‫و‬ ‫آلوده‬ ‫های‬
Serous
‫راحتری‬ ‫بره‬ ‫کره‬
‫است‬ ‫مناسب‬ ‫نمیباشد‬ ‫فیلتر‬ ‫قابل‬
.

12. ‫فیلتر‬ ‫بهترین‬ ‫انتخاب‬ ‫فرآیند‬
‫نیست‬ ‫ای‬ ‫پیچیده‬ ‫کار‬ ،‫خود‬ ‫فرآیند‬ ‫با‬ ‫متناسب‬ ‫فیلتر‬ ‫انتخاب‬
.
‫تنها‬
‫کنید‬ ‫دنبال‬ ‫را‬ ‫زیر‬ ‫مرحله‬ ‫چهار‬
:

‫اول‬ ‫مرحله‬
:
‫کنید‬ ‫انتخاب‬ ‫را‬ ‫منافذ‬ ‫اندازه‬ ‫بهترین‬
.

‫دوم‬ ‫مرحله‬
:
‫کنید‬ ‫انتخاب‬ ‫را‬ ‫ساختار‬ ‫ترکیبات‬ ‫و‬ ‫غشاء‬ ‫بهترین‬

‫سوم‬ ‫مرحله‬
:
‫و‬ ‫فلو‬ ‫بیشترین‬ ‫منظور‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫غشاء‬ ‫اندازه‬ ‫بهترین‬
‫کنید‬ ‫انتخاب‬ ‫کارکرد‬ ‫بهترین‬

‫چهارم‬ ‫مرحله‬
:
‫خود‬ ‫فرآیند‬ ‫با‬ ‫متناسب‬ ‫را‬ ‫فیلتر‬ ‫طراحی‬ ‫بهترین‬
‫کنید‬ ‫انتخاب‬

13. ‫غشا‬ ‫انتخاب‬ ‫راهنمای‬

14. ‫فیلینگ‬ ‫بخش‬ ‫در‬ ‫استفاده‬ ‫مورد‬ ‫فیلترهای‬
 Midisart
 Sartobrane
 Millipak
 Sartofluor
 Opticap
Hydrophob
Hydrophil
Hydrophil
Hydrophob
Hydrophob & Hydrophili (CinnoMer)
PTFE
CA
PVDF
PTFE
PVDF & PES

15. ‫فیلینگ‬ ‫بخش‬ ‫در‬ ‫استفاده‬ ‫مورد‬ ‫فیلترهای‬

17. Refference
1- Membrane Selection Guide
2- Corning® Filtration Guide