Protein Solution Viscosity Control in Ultrafiltration

Xakamaynta viscosity-ga xalalka borotiinka ayaa muhiim u ah hagaajinta hababka fiirsashada ultrafiltration ee wax soo saarka bayopharmaceutical. viscosity-ga sareeya ee xalalka borotiinka - gaar ahaan fiirsashada borotiinka sare - wuxuu si toos ah u saameeyaa waxqabadka xuubka, hufnaanta habka, iyo dhaqaalaha codsiyada fiirsashada borotiinka ultrafiltration. viscosity-ga xalka wuxuu kordhaa marka borotiinku ku jiro sababtoo ah isku-ururinta ka hortagga jirka iyo isdhexgalka elektrostatic-ka, kaas oo kordhiya iska caabbinta socodka iyo hoos u dhaca cadaadiska ee xuubka ultrafiltration. Tani waxay keentaa qulqulka hoose ee gudaha iyo waqtiyo hawlgal oo dheer, gaar ahaan hababka filtering socodka transverse (TFF).

Cadaadiska xuubka (TMP), oo ah xoogga ka dambeeya ultrafiltration, ayaa si dhow ugu xiran viscosity. Ka shaqaynta meel ka baxsan heerka cadaadiska xuubka caadiga ah waxay dardar gelisaa wasakhda xuubka waxayna sii xumeysaa kala-goynta xoogga - ururinta borotiinnada u dhow xuubka kaas oo si joogto ah u kordhiya isku-dhafka deegaanka. Kala-goynta xoogga iyo wasakhda xuubka labaduba waxay keenaan hoos u dhaca waxqabadka xuubka ultrafiltration waxayna gaabin karaan cimriga xuubka haddii aan la hubin. Shaqada tijaabada ah waxay muujinaysaa in wasakhda xuubka iyo kala-goynta xoogga ee ultrafiltration ay aad uga muuqdaan qiimayaasha TMP ee sare iyo quudinta badan ee fiiqan, taasoo ka dhigaysa xakamaynta TMP-ga waqtiga-dhabta ah mid lama huraan ah si loo kordhiyo wax-soo-saarka loona yareeyo soo noqnoqoshada nadiifinta.

Hagaajinta uruurinta ultrafiltration waxay u baahan tahay xeelado isku dhafan:

Cabbirka isku-dhafnaanta xalka borotiinkaQiimaynta viscosity-ga caadiga ah—iyadoo la adeegsanayomitirrada xariiqda gudaha ah- Ka caawi saadaalinta heerarka shaandhaynta iyo saadaalinta caqabadaha habka, iyadoo la taageerayo wax ka beddelka habka degdegga ah.
Qaboojinta quudinta: Hagaajinta pH, xoogga ionic, iyo heerkulka waxay hoos u dhigi kartaa daxalka waxayna yareyn kartaa wasakhda. Tusaale ahaan, ku darista sodium ions waxay xoojisaa iska caabbinta fuuq-celinta ee u dhaxaysa borotiinnada, waxay yareysaa isku-darka iyo wasakhda, halka calcium ions ay u muuqdaan inay kor u qaadaan isku-xirka borotiinka iyo wasakhda.
Isticmaalka walxaha dheeraadka ah: Ku darista walxaha yareeya viscosity-ga ee xalalka borotiinka ee aadka u urursan waxay hagaajinaysaa dheellitirka xuubka waxayna yareysaa cadaadiska xuubka transmembrane ee ultrafiltration, taasoo kor u qaadaysa waxtarka guud.
Nidaamyada socodka horumarsan: Kordhinta xawaaraha socodka iskutallaabta, isticmaalka socodka iskutallaabta ee beddelka ah, ama isticmaalka duritaanka hawada ayaa carqaladeeya lakabyada wasakhda. Farsamooyinkani waxay gacan ka geystaan sii wadida qulqulka gudaha waxayna yareeyaan soo noqnoqoshada beddelka xuubka iyagoo yareynaya sameynta dhigaalka.
Xulashada iyo nadiifinta xuubabkaDoorashada xuubka kiimikada u adkeysan kara (tusaale ahaan, SiC ama isku-dhafka thermosalient) iyo hagaajinta soo noqnoqoshada nadiifinta xuubka iyadoo la adeegsanayo hab-raacyo ku habboon (tusaale ahaan, nadiifinta sodium hypochlorite) ayaa muhiim u ah dheereynta cimriga xuubka iyo yaraynta kharashyada hawlgalka.

Guud ahaan, xakamaynta viscosity-ga wax ku oolka ah iyo maaraynta TMP waa aasaaska waxqabadka heerka fiirsashada ultrafiltration ee guuleysta, si toos ah u saameeya wax soo saarka badeecada, soo noqnoqoshada nadiifinta xuubka, iyo cimri dhererka hantida xuubka qaali ah.

Fahmidda Viscosity-ga Xalka Borotiinka ee Ultrafilter-ka

1.1. Waa maxay Fiiqnaanta Xalalka Borotiinka?

Viscosity wuxuu qeexayaa iska caabbinta dareeraha ee socodka; xalalka borotiinka, waxay calaamad u tahay inta is-jiidjiid molecular ah uu carqaladeeyo dhaqdhaqaaqa. Cutubka SI ee viscosity waa Pascal-second (Pa·s), laakiin centipoise (cP) waxaa badanaa loo isticmaalaa dareerayaasha bayoolojiga. Viscosity si toos ah ayuu u saameeyaa sida ugu fudud ee xalalka borotiinka loo bamgareyn karo ama loo sifeyn karo inta lagu jiro wax soo saarka wuxuuna saameeyaa keenista daawada, gaar ahaan biotherapy-yada xoogga badan.

Fiirsashada borotiinku waa qodobka ugu weyn ee saameeya dheellitirka. Marka heerarka borotiinku kor u kacaan, isdhexgalka molecular-ka iyo ciriiriga ayaa kordha, taasoo keenta in dheellitirku kor u kaco, badanaa aan toosnayn. Marka laga gudbo heer cayiman, isdhexgalka borotiin-borotiinku wuxuu sii xakameeyaa faafinta gudaha xalka. Tusaale ahaan, xalalka antibody-ga monoclonal ee xooggan ee loo isticmaalo daawooyinka badanaa waxay gaaraan heerarka dheellitirka kuwaas oo caqabad ku ah duritaanka subcutaneous ama xaddidaya heerarka habaynta.

Moodooyinka saadaalinaya isku-dhafka ku jira xalalka borotiinka ee xooggan hadda waxay ku daraan qaab-dhismeedka molecular iyo u janjeeraha isku-darka. Qaab-dhismeedka borotiinka - ha ahaado mid dheer, mid wareegsan, ama mid u nugul isku-darka - wuxuu si weyn u saameeyaa isku-dhafka marka la eego heerarka sare. Horumarka dhawaan laga sameeyay qiimeynta microfluidic wuxuu suurtogal ka dhigayaa cabbiraadda isku-dhafka saxda ah ee laga bilaabo mugga muunadaha ugu yar, taasoo sahlaysa baaritaanka degdega ah ee qaacidooyinka borotiinka cusub.

1.2. Sidee Isku-dhafka U Beddelaa Inta Lagu Jiro Ultrafiltration

Inta lagu jiro ultrafiltration, polarization-ka uruurinta ayaa si degdeg ah u ururiya borotiinnada isku xirka xalka xuubka. Tani waxay abuurtaa kala-goysyo xooggan oo maxalli ah waxayna kor u qaaddaa viscosity meel u dhow xuubka. Viskulismka sare ee gobolkan wuxuu carqaladeeyaa wareejinta tirada wuxuuna yareeyaa qulqulka gudaha.

Kala-goynta xoogga waxay ka duwan tahay wasakhda xuubka. Kala-goynta waa mid firfircoon oo la celin karo, taasoo dhacda daqiiqado gudahood marka shaandhayntu sii socoto. Marka la barbardhigo, wasakhdu waxay soo baxdaa waqti ka dib waxayna badanaa ku lug leedahay dhigista aan la celin karin ama isbeddelka kiimikada ee dusha sare ee xuubka. Baaritaanka saxda ah wuxuu u oggolaanayaa la socodka waqtiga dhabta ah ee lakabka kala-goynta xoogga, isagoo muujinaya xasaasiyaddiisa xawaaraha socodka isdhaafka ah iyo cadaadiska xuubka. Tusaale ahaan, kordhinta xawaaraha ama hoos u dhaca cadaadiska xuubka (TMP) waxay gacan ka geysataa carqaladaynta lakabka xuduudda ee muuqda, iyadoo soo celinaysa qulqulka.

Xuduudaha hawlgalka waxay si toos ah u saameeyaan dhaqanka fiiqista:

Cadaadiska xuubka gudbinta (TMP)TMP-ga sareeya wuxuu xoojiyaa kala-goynta, wuxuuna kordhiyaa isku-dhafka deegaanka iyo hoos u dhaca qulqulka.
Xawaaraha socodka isdhaafsigaXawaaraha oo kordhay ayaa xaddidaya isu-ururinta, isagoo dhexdhexaadinaya isku-dhafnaanta u dhow xuubka.
Soo noqnoqoshada nadiifinta xuubkaNadiifin joogto ah waxay yareysaa isku-ururinta muddada dheer waxayna yareysaa luminta waxqabadka ay keento viscosity.

Marxaladaha uruurinta ultrafiltration waa inay hagaajiyaan xuduudahan si loo yareeyo saameynta liqitaanka ee xun iyo in la sii wado wax soo saarka.

1.3. Sifooyinka Xalalka Borotiin ee Saameeya Iftiinka

Miisaanka molecular-kaiyohalabuurkaugu horreyn waxay go'aamisaa isku-dhafka. Borotiinnada ama isku-darka waaweyn oo aad u adag waxay keenaan isku-dhufasho sare sababtoo ah dhaqdhaqaaqa oo xanniban iyo xoogagga isku-dhafka ah ee aadka u badan. Qaabka borotiinadu wuxuu sii beddeshaa socodka - silsiladaha dhaadheer ama kuwa u nugul isku-darka waxay keenaan iska caabin ka badan borotiinnada isku-dhafan ee globular.

pHSi weyn ayay u saamaysaa dallacaadda borotiinka iyo milmida. Hagaajinta pH-ka xalka ee u dhow barta isoelectric ee borotiinka waxay yareysaa dallacaadda saafiga ah, waxay yareysaa iska caabbinta borotiinka-borotiinka, waxayna si ku meel gaar ah u yareysaa daxalka, taasoo sahlaysa shaandhaynta. Tusaale ahaan, hawlgalka ultrafiltration ee u dhow barta isoelectric ee BSA ama IgG waxay si weyn u xoojin kartaa qulqulka gudaha iyo xulashada kala-soocidda.

Xoogga IonicWaxay saamaysaa daxalka iyadoo beddesha lakabka labanlaab ee korantada ee ku wareegsan borotiinnada. Xoogga ionic ee kordhay wuxuu baaraa isdhexgalka elektrostatic-ka, isagoo kor u qaadaya gudbinta borotiinka iyada oo loo marayo xuubka laakiin sidoo kale wuxuu kor u qaadayaa khatarta isku-darka iyo kor u kaca daxalka ee u dhigma. Is-weydaarsiga u dhexeeya hufnaanta gudbinta iyo xulashada badanaa wuxuu ku xiran yahay isku-darka milixda ee hagaajinta iyo halabuurka kaydka.

Waxyaabaha yaryar ee lagu daro molecular-ka—sida arginine hydrochloride ama guanidine—ayaa loo isticmaali karaa in lagu yareeyo viscosity-ka. Wakiiladani waxay carqaladeeyaan soo jiidashada hydrophobic ama electrostatic-ka, waxay yareeyaan isku-darka, waxayna hagaajiyaan sifooyinka socodka xalka. Heerkulku wuxuu u dhaqmaa sidii doorsoome xakameyn dheeraad ah; heerkulka hooseeya wuxuu kordhiyaa viscosity-ga, halka kulaylka dheeraadka ah uu badanaa yareeyo.

Cabbirka isku-dhafka xalka borotiinka waa inuu tixgeliyaa:

Qaybinta miisaanka molecular-ka
Halabuurka xalka (cusbo, walxo kaabayaal ah, waxyaabo lagu daro)
Xulashada nidaamka pH iyo kaydka
Dejinta xoogga Ionic

Arrimahani waa kuwo muhiim u ah hagaajinta waxqabadka xuubka ultrafiltration iyo hubinta isku dheelitirka marxaladaha uruurinta iyo hababka TFF.

Aasaaska Ururinta Borotiinnada Ultrafiltration

Mabaadi'da Marxaladda Xoojinta Ultrafiltration

Isu-ururinta borotiinka Ultrafiltration waxay ku shaqeysaa iyadoo cadaadis ku shubaysa xuubka unugyada (TMP) xuub nus-gudbi kara, taasoo keenta dareere iyo milmi yar yar iyadoo ilaalinaysa borotiinnada iyo molecules-ka waaweyn. Hawshu waxay ka faa'iidaysataa marin-u-helid xulasho ah oo ku salaysan cabbirka molecule-ka, iyadoo miisaanka molecular-ka ee xuubka (MWCO) uu qeexayo cabbirka ugu badan ee molecules-ka soo mara. Borotiinnada ka badan MWCO waxay ku ururaan dhinaca dib-u-soo-ceshadaynta, iyagoo kordhinaya fiirsashada marka marin-u-helku la baxo.

Marxaladda fiirsashada ultrafiltration waxay bartilmaameedsanaysaa dhimista mugga iyo kobcinta xalka borotiinka. Marka sifeyntu sii socoto, dheqsiga xalka borotiinka ayaa badanaa kordha, taasoo saameyn ku yeelata qulqulka iyo shuruudaha TMP. Borotiinnada la hayo ayaa laga yaabaa inay is dhexgalaan midba midka kale iyo xuubka, taasoo ka dhigaysa habka dhabta ah mid ka adag ka saarista cabbirka fudud. Isdhexgalka elektrostatic-ka, isku-darka borotiinka, iyo astaamaha xalka sida pH iyo xoogga ionic waxay saameeyaan natiijooyinka haynta iyo kala-goynta. Xaaladaha qaarkood, gaadiidka dhiirrigelinta ayaa ka sarreeya faafinta, gaar ahaan xuubka leh daloolada waaweyn, taasoo adkeyneysa filashooyinka ku salaysan oo keliya xulashada MWCO [fiiri soo koobidda cilmi-baarista].

Sharaxaad ku saabsan Shaandhaynta Socodka Kala-guurka (TFF)

Shaandhaynta socodka kala-goysyada, oo sidoo kale loo yaqaan filtering flow filtering (TFF), ayaa xalka borotiinka si tangically ah ugu wareejisa dusha sare ee xuubka. Habkani wuxuu ka soo horjeedaa shaandhaynta dhamaadka-dhamaadka, halkaas oo socodka uu ku toosan yahay xuubka, isagoo walxaha si toos ah ugu riixaya shaandhada.

Astaamaha iyo astaamaha ugu muhiimsan:

Xakamaynta Khalkhalka:TFF waxay yareysaa uruurinta borotiinka iyo lakabyada walxaha, oo loo yaqaan sameynta keegga, iyadoo si joogto ah uga tirtireysa wasakhda ka iman karta xuubka. Tani waxay keentaa qulqulka gudaha oo deggan iyo dayactir fudud.
Haynta Borotiin:TFF waxay taageertaa maaraynta wanaagsan ee kala-soocidda xoogga — lakabka molecules-ka la hayo ee u dhow xuubka — kaas oo, haddii aan la xakamayn, yarayn kara xulashada kala-soocidda oo kor u qaadi kara saxarada. Socodka firfircoon ee TFF wuxuu yareeyaa saameyntan, isagoo gacan ka geysanaya ilaalinta haynta borotiinka sare iyo hufnaanta kala-soocidda.
Xasiloonida Dareeraha:TFF waxay suurtogalinaysaa muddooyin hawlgal oo dheer oo leh isbeddel joogto ah, taasoo kor u qaadaysa hufnaanta hababka leh quudin borotiin badan ama walxo qani ku ah. Sifeynta dhammaadka-dhammaadka ah, si ka duwan, si dhakhso ah ayay u carqaladeysaa wasakhda, hoos u dhigista wax soo saarka iyo u baahan faragelinno nadiifin oo joogto ah.

Kala duwanaanshaha TFF ee horumarsan, sida socodka tangential-ka ee beddelka ah (ATF), waxay sii carqaladeeyaan wasakhda iyo sameynta keegga iyagoo si joogto ah u rogaya ama kala beddelaya xawaaraha tangential-ka, dheereynaya cimriga shaandhada iyo hagaajinta wax soo saarka borotiinka [fiiri soo koobidda cilmi-baarista]. Labada qaab-dhismeedka TFF ee caadiga ah iyo kuwa horumarsan, goobaha hawlgalka - sida TMP, xawaaraha socodka isgoyska, iyo inta jeer ee nadiifinta - waa in loo habeeyaa nidaamka borotiinka gaarka ah, nooca xuubka, iyo diiradda bartilmaameedka si loo wanaajiyo waxqabadka loona yareeyo wasakhda.

Cadaadiska Xuubka Gudbinta (TMP) ee Ultrafiltration

3.1. Waa maxay Cadaadiska Xuubka Gudba?

Cadaadiska xuubka (TMP) waa farqiga cadaadiska ee xuubka shaandhaynta, kaas oo dareeraha ka soo qaada dhinaca quudinta una socda dhinaca daloolka. TMP waa xoogga ugu weyn ee ka dambeeya habka kala-soocidda ee ultrafiltration, kaas oo u oggolaanaya dareeraha inuu dhex maro xuubka isagoo haya borotiinnada iyo macromolecules kale.

Qaacidda TMP:

Farqiga fudud: TMP = P_feed − P_permeate
Habka injineernimada: TMP = [(P_feed + P_retentate)/2] − P_permeate
Halkan, P_feed waa cadaadiska gelitaanka, P_retentate waa cadaadiska ka soo baxa dhinaca dib u fadhiisiga, P_permeate waa cadaadiska dhinaca ee soo galaya. Ku darista cadaadiska dib u fadhiisiga (ama xoogga) waxay bixisaa qiime sax ah oo ku yaal dusha sare ee xuubka, iyadoo la xisaabinayo heerarka cadaadiska ee ay sababaan iska caabbinta socodka iyo wasakhda.
Cadaadiska quudinta iyo heerka socodka
Cadaadiska dib u celi (marka ay khuseyso)
Cadaadiska joogtada ah (badanaa jawiga)
Iska caabinta xuubka
TMP waxay ku kala duwan tahay nooca xuubka, naqshadaynta nidaamka, iyo xaaladaha habka.

Doorsoomayaasha Xakamaynta:

3.2. TMP iyo Habka Ultrafiltration

TMP waxay door muhiim ah ka ciyaartaa uruurinta borotiinka ultrafiltration, iyadoo xalalka borotiinka kaxeysa xuubka. Cadaadisku waa inuu ahaadaa mid ku filan si uu uga gudbo iska caabbinta xuubka iyo wax kasta oo ururay laakiin aan aad u sarreyn oo uu dedejiyo wasakhda.

Saamaynta Milicsiga Xalka iyo Xoojinta Borotiinka

Isku-dhafka xalalka borotiinka:Dheecaanka sare wuxuu kordhiyaa iska caabbinta socodka, taasoo u baahan TMP sare si loo ilaaliyo isla qulqulka dhex mara. Tusaale ahaan, ku darista glycerol quudinta ama ku shaqaynta borotiinno xooggan waxay kordhisaa dhecaanka sidaas darteedna TMP-ga hawlgalka ayaa loo baahan yahay.
Fiirsashada Borotiin:Marka fiirsashada ay korodho inta lagu jiro marxaladda fiirsashada ultrafiltration, fiirsashada xalka ayaa korodha, TMP way korodhaa, khatarta ah in xuubka wasakhaysan yahay ama kala-goynta fiirsashada ayaa sii kordheysa.
Sharciga Darcy:TMP, qulqulka gudaha (J), iyo viscosity (μ) waxay isku xiran yihiin iyada oo loo marayo TMP = J × μ × R_m (iska caabbinta xuubka). Xalalka borotiinka ee viscosity-ga sareeya, hagaajinta TMP ee taxaddar leh ayaa muhiim u ah ultrafiltration hufan.

Tusaalooyin:

Shaandhaynta aadka u badan ee xalalka difaaca jirka ee cufan waxay u baahan tahay maaraynta TMP taxaddar leh si looga hortago kor u kaca viscosity.
PEGylation ama wax ka beddelka borotiinka kale waxay beddelaan isdhexgalka xuubka, taasoo saameynaysa TMP loo baahan yahay si loo helo qulqulka la rabo.

3.3. La socodka iyo Hagaajinta TMP

Haynta TMP gudahaCadaadiska caadiga ah ee xuubka gudbintawaa muhiim u ah waxqabadka xuubka ultrafiltration ee deggan iyo tayada badeecada. Waqti ka dib, marka ultrafiltration-ku sii socdo, kala-soocidda xoogga iyo wasakhaynta waxay sababi kartaa in TMP uu kordho, mararka qaarkoodna si dhakhso ah ayuu u kordhaa.

Dhaqamada La Socodka:

La socodka waqtiga-dhabta ah:TMP waxaa lagu raadraacaa gudaha, dib u soo celinta, iyo gudahagudbiyaha cadaadiska.
Raman Spectroscopy:Waxaa loo isticmaalaa la socodka aan duullaanka ahayn ee borotiinka iyo uruurinta dareeraha, taasoo sahlaysa xakamaynta TMP ee la qabsiga ah inta lagu jiro ultrafiltration iyo diafiltration.
Xakamaynta horumarsan:Shaandheeyayaasha Kalman ee la dheereeyay (EKF) waxay farsamayn karaan xogta dareemayaasha, iyagoo si toos ah u hagaajinaya TMP si looga fogaado wasakh xad dhaaf ah.
Deji TMP bilowga ah inta u dhaxaysa heerka caadiga ah:Ma aha mid aad u hooseeya si loo yareeyo qulqulka, ma aha mid aad u sarreeya si looga fogaado wasakh degdeg ah.
Hagaaji TMP marka uu viscosity-gu kordho:Inta lagu jiro marxaladda uruurinta ultrafiltration, si tartiib tartiib ah kor ugu qaad TMP marka loo baahdo.
Xakamaynta qulqulka quudinta iyo pH:Kordhinta qulqulka quudinta ama hoos u dhigista TMP waxay yareysaa kala-soocidda xoogga iyo wasakhaynta.
Nadiifinta iyo beddelka xuub-dhiska:TMP-yada sare waxay la xiriiraan nadiifinta soo noqnoqda iyo cimriga xuubka oo yaraada.

Hagaajinta Istaraatiijiyadaha:

Tusaalooyin:

Wasakhda daxalka ee khadadka habaynta borotiinka waxay keentaa koror ku yimaada TMP iyo hoos u dhaca qulqulka, taasoo u baahan nadiifinta xuubka ama beddelka si loo soo celiyo shaqada caadiga ah.
Daaweynta hore ee enzymatic (tusaale ahaan, ku darista pectinase) waxay hoos u dhigi kartaa TMP waxayna kordhin kartaa cimriga xuubka inta lagu jiro ultrafiltration-ka borotiinka rapeseed ee viscosity sare.

3.4. TMP ee Nidaamyada TFF

Shaandhaynta socodka Tangential (transverse) (TFF) waxay ku shaqeysaa iyadoo xalka quudinta ku wareejinaysa xuubka halkii ay si toos ah ugu dhex mari lahayd, taasoo si weyn u saamaysa dhaqdhaqaaqa TMP.

Nidaaminta iyo Isku dheelitirka TMP

Cadaadiska xuubka TFF (TFF TMP):Waxaa lagu maamulaa iyadoo la xakameynayo heerka socodka quudinta iyo cadaadiska bamka si looga fogaado TMP xad-dhaaf ah iyadoo la kordhinayo qulqulka gudaha.
Hagaajinta xuduudaha:Kordhinta socodka quudinta waxay yareysaa dhigista borotiinada maxalliga ah, waxay xasilisaa TMP, waxayna yareysaa wasakhda xuubka.
Qaabaynta Xisaabinta:Moodooyinka CFD waxay saadaaliyaan oo ay wanaajiyaan TFF TMP si ay u helaan soo kabashada ugu badan ee badeecada, daahirnimada, iyo wax soo saarka - gaar ahaan muhiim u ah hababka sida mRNA ama go'doominta vesicle-ka ee ka baxsan unugyada.

Tusaalooyin:

Bayoolajiga, TMP-ga ugu fiican ee TFF wuxuu soo saaraa >70% soo kabashada mRNA iyada oo aan la burburin, taasoo ka sarreysa hababka ultracentrifugation.
Xakamaynta TMP ee la qabsiga leh, oo ay ku xiran yihiin moodooyinka xisaabta iyo jawaab celinta dareemayaasha, waxay yareysaa soo noqnoqoshada beddelka xuubka waxayna wanaajisaa cimriga xuubka iyada oo loo marayo yareynta wasakhda.

Waxyaabaha Muhiimka ah ee la qaadan karo:

Cadaadiska xuubka TMP waa in si firfircoon loogu maareeyaa TFF si loo ilaaliyo hufnaanta habka, socodka, iyo caafimaadka xuubka.
Hagaajinta TMP ee nidaamsan waxay hoos u dhigtaa kharashyada hawlgalka, waxay taageertaa soo kabashada alaabta saafiga ah ee sareysa, waxayna kordhisaa cimriga xuubka ee ultrafiltration borotiinka iyo hababka la xiriira.

La soco oo cabbir xoogga borotiinada sare

Hababka Khalkhalka iyo Xiriirkooda Murqaha

Waddooyinka ugu Muhiimsan ee Khaladaadka ee Ultrafiltration-ka Borotiinka

Shaandhaynta sare ee borotiinka waxaa saameeya dhowr dariiqo oo kala duwan oo wasakh ah:

Khalkhalka Daxalka:Waxay dhacdaa marka waxyaabaha daxalka leh—badanaa oksaydhyada birta ah—ay ku ururaan dusha sare ee xuubka. Kuwaas waxay yareeyaan qulqulka waxayna adag tahay in laga saaro iyadoo la adeegsanayo kiimikooyin nadiifin caadi ah. Wasakhda daxalka waxay horseedaa lumitaan joogto ah oo ku yimaada waxqabadka xuubka waxayna kordhisaa soo noqnoqoshada beddelka xuubka waqti ka dib. Saamayntiisu waxay si gaar ah u daran tahay xuubka PVDF iyo PES ee loo isticmaalo daaweynta biyaha iyo codsiyada borotiinka.

Qallajinta Dabiiciga ah:Waxaa inta badan kiciya borotiinno sida albumin serum lo'da (BSA), waxaana laga yaabaa inay sii xoogaystaan marka ay joogaan walxo kale oo organic ah sida polysaccharides (tusaale ahaan, sodium alginate). Hababka waxaa ka mid ah nuugista daloolada xuubka, ku xidhidda daloolka, iyo sameynta lakab keeg ah. Saamaynta isku-dhafan waxay dhacdaa marka qaybo badan oo organic ah ay jiraan, iyadoo nidaamyada isku-dhafka ah ee wasakhaysan ay la kulmaan wasakh ka daran marka loo eego quudinta hal-borotiin.

Kala-fogaanshaha Xoog-saarista:Marka ultrafiltration-ku sii socdo, borotiinnada la hayo waxay ku ururaan meel u dhow dusha sare ee xuubka, taasoo kordhinaysa xoogga deegaanka iyo viscosity-ga. Tani waxay abuurtaa lakab polarization ah oo kor u qaada u janjeersiga wasakhda oo yareeya qulqulka. Hawshu waxay sii kordheysaa marka marxaladda fiirsashada ultrafiltration ay sii socoto, taasoo si toos ah u saamaysa cadaadiska xuubka iyo dhaqdhaqaaqa socodka.

Qalliinka Colloidal iyo Isku-dhafka ah ee Khalliinka:Walxaha kolloidalka (tusaale ahaan, silica, macdanaha aan dabiiciga ahayn) waxay la falgeli karaan borotiinada, iyagoo abuuraya lakabyo isku dhafan oo isku dhafan oo sii xumeeya wasakhda xuubka. Joogitaanka silica kolloidalka, tusaale ahaan, waxay si weyn hoos ugu dhigtaa heerka qulqulka, gaar ahaan marka lagu daro walxaha dabiiciga ah ama xaaladaha pH-ka ee aan fiicnayn.

Saamaynta Milicsiga Xalka ee Horumarinta Khalkhalka

Dheef-dhalashada xalalka borotiinku waxay si xooggan u saamaysaa kinetics-ka wasakhaysan iyo isku-dhafka xuubka:

Qalalaasaha Degdegga ah:Dheef-shiid kiimikaadka borotiinka oo sarreeya wuxuu kordhiyaa iska caabbinta rarista dambe ee mileyaasha la hayo, taasoo sahlaysa sameynta lakabka keegga oo dhakhso badan. Tani waxay weyneysaa cadaadiska xuubka transmembrane (TMP), waxayna dedejineysaa isku-ururinta xuubka iyo wasakhda.

Saamaynta Halabuurka Xalka:Nooca borotiinku wuxuu beddeshaa viscosity-ga; borotiinnada globular (tusaale ahaan, BSA) iyo borotiinnada la dheereeyey waxay si kala duwan u dhaqmaan marka la eego socodka iyo kala-goynta. Ku darista isku-dhafka sida polysaccharides ama glycerol waxay si weyn u kordhisaa viscosity-ga, taasoo kor u qaadaysa saxarada. Waxyaabaha lagu daro iyo isku-darka borotiinnada ee ku jira xaddi badan ayaa sii xoojiya heerka ay xuubka xirmaan, taasoo si toos ah u yareynaysa cimriga qulqulka iyo xuubka labadaba.

Cawaaqibta Hawlgalka:Dheecaan sare wuxuu u baahan yahay TMP oo la kordhiyo si loo joogteeyo heerarka shaandhaynta ee hababka shaandhaynta socodka ee isdhaafka ah. Soo-gaadhista muddada dheer ee TMP oo sareysa waxay kor u qaaddaa wasakhda aan dib loo celin karin, taasoo badanaa u baahan nadiifinta xuubka oo si joogto ah loo sameeyo ama beddelka xuubka hore.

Doorka Astaamaha Quudinta

Astaamaha quudinta - gaar ahaan sifooyinka borotiinka iyo kiimikada biyaha - waxay go'aamiyaan darnaanta wasakhda:

Cabbirka iyo Qaybinta Borotiin:Borotiinnada waaweyn ama kuwa la isku daray waxay u janjeeraan inay sababaan xannibaadda daloolada iyo ururinta keegga, taasoo kor u qaadaysa daxalka iyo u janjeersiga isku-dhafka inta lagu jiro uruurinta borotiinka ultrafiltration.

pH:pH-ga oo sareeya wuxuu kordhiyaa ka-hortagga elektrostatic-ka, taasoo ka hortagaysa borotiinnada inay ku ururaan meel u dhow xuubka, taasoo yareynaysa wasakhda. Taas bedelkeeda, xaaladaha aashitada ayaa yareeya ka-hortagga, gaar ahaan silica colloidal, taasoo sii xumeynaysa wasakhda xuubka iyo hoos u dhaca heerarka qulqulka.

Heerkulka:Heerkulka habka oo hooseeya guud ahaan wuxuu yareeyaa tamarta dhaqdhaqaaqa, taasoo hoos u dhigi karta heerarka wasakhda laakiin sidoo kale kordhin karta daxalka xalka. Heerkulka sare wuxuu dedejiyaa wasakhda laakiin wuxuu sidoo kale kor u qaadi karaa waxtarka nadiifinta.

Maadada Kolloyda/Aan Organiki ahayn:Joogitaanka silica colloidal ama biraha ayaa sii xoojiya wasakhda, gaar ahaan xaaladaha aashitada. Walxaha silica waxay kordhiyaan isku-dhafka xalka oo dhan waxayna jir ahaan xannibaan daloolada, taasoo ka dhigaysa mid aan waxtar lahayn oo yareynaysa cimriga guud ee xuubka iyo waxqabadka.

Halabuurka Ionic:Ku darista noocyada ionic qaarkood (Na⁺, Zn²⁺, K⁺) waxay yareyn kartaa wasakhaynta iyadoo wax ka beddesha awoodaha electrostatic iyo fuuq-celinta ee u dhexeeya borotiinnada iyo xuubka. Si kastaba ha ahaatee, ayoonnada sida Ca²⁺ badanaa waxay kor u qaadaan isku-darka waxayna kordhiyaan awoodda wasakhaynta.

Tusaalooyin:

Inta lagu jiro shaandhaynta socodka isdhaafka ah, quudin qani ku ah borotiinnada miisaanka sare leh iyo dheellitirka oo kordha waxay la kulmi doonaan hoos u dhac degdeg ah oo qulqulka ah, nadiifinta oo sii kordheysa iyo hababka beddelka.
Marka biyaha quudinta ay ku jiraan silica colloidal oo ay aashito noqdaan, isu-ururinta iyo dhigista silica way sii xoogaystaan, taasoo si weyn u kordhinaysa heerka wasakhda iyo hoos u dhigista waxqabadka xuubka.

Marka la soo koobo, fahamka isdhexgalka u dhexeeya isku-dhafka xalka, noocyada wasakhda, iyo astaamaha quudinta ayaa lagama maarmaan u ah hagaajinta isku-darka ultrafiltration, yaraynta wasakhda xuubka, iyo kordhinta cimriga xuubka.

Kala-fogaanshaha Xoojinta iyo Maamulkeeda

Waa maxay Kala-fogaanshaha Xoog-saaridda?

Kala-soocidda xoogga waa ururinta deegaanka ee milanka la hayo - sida borotiinnada - ee isku-xirka xuubka/xalka inta lagu jiro ultrafiltration. Marka la eego xalalka borotiinka, marka dareeruhu ka soo qulqulo xuubka nus-gudbinta, borotiinnada uu diiday xuubka waxay u muuqdaan inay ku ururaan lakab xuduud khafiif ah oo ku xiga dusha sare. Uruurintan waxay keentaa kala-soocid xooggan oo xoog leh: fiirsashada borotiinka oo sare oo ku taal xuubka, aad uga hooseeya xalka guud. Ifafaalaha waa la rogi karaa waxaana maamula xoogagga hydrodynamic. Waxay ka duwan tahay wasakhda xuubka, taas oo ku lug leh dhigista joogtada ah ama nuugista gudaha ama xuubka.

Sidee Kala-fogaanshaha Xoog-saarista u sii xumeyneysaa Dheef-shiidka iyo Qallafsanaanta

Dusha sare ee xuubka, ururinta joogtada ah ee borotiinku waxay samaysaa lakab xuduudeed oo kordhiya diiradda milanka deegaanka. Tani waxay leedahay laba saameyn oo muhiim ah:

Kordhinta Miyir-beelka Deegaanka:Marka isku-darka borotiinku uu kor u kaco meel u dhow xuubka, isku-dhafka xalka borotiinka ee ku jira gobolkan yar ayaa sidoo kale kordha. Isku-dhafka sare u kaca ayaa caqabad ku ah rarista dambe ee milanka ka fog xuubka, taasoo sii xoojinaysa heerka isku-darka oo abuuraysa wareeg jawaab celin ah oo kordhinaya iska caabbinta socodka. Tani waxay keentaa hoos u dhaca qulqulka gudaha iyo baahida tamar sare oo loogu talagalay shaandhaynta joogtada ah.

Fududeynta Qallajinta Xuubka:Fiirsashada borotiinka ee ku dhow xuubka ayaa kor u qaadaysa suurtagalnimada isku-darka borotiinka, nidaamyada qaarna, sameynta lakab jel ah. Lakabkani wuxuu xannibaa daloolada xuubka wuxuuna sii xoojiyaa iska caabbinta socodka. Xaaladaha noocan oo kale ah ayaa u bislaaday bilowga wasakh aan dib loo celin karin, halkaas oo isku-darka borotiinka iyo wasakhdu ay si jidh ahaan ama kiimiko ahaan ugu xidhmaan matrix-ka xuubka.

Sawir-qaadista tijaabada ah (tusaale ahaan, mikroskoobka elektaroonigga ah) waxay xaqiijinaysaa isku-darka degdega ah ee kooxaha borotiinka ee nanosized ee xuubka, kaas oo u kori kara kayd muhiim ah haddii goobaha hawlgalka aan si habboon loo maamulin.

Istaraatiijiyadaha lagu Yaraynayo Kala-fogaanshaha Xoogga

Maareynta kala-soocidda xoogga ee fiirsashada borotiinka ultrafiltration ama shaandhaynta socodka isdhaafka ah waxay u baahan tahay hab laba-geesood ah: hagaajinta hydrodynamics iyo hagaajinta xuduudaha hawlgalka.

Hagaajinta Xawaaraha Isku-dhafka ah:
Kordhinta xawaaraha socodka isdhaafka ah waxay kordhisaa socodka tangential ee xuubka, taasoo kor u qaadaysa jarista iyo khafiifinta lakabka xadka fiirsashada. Xidhmo xoqid oo xooggan ayaa borotiinnada ka ururiya dusha sare ee xuubka, taasoo yaraynaysa kala-goynta iyo khatarta wasakhaynta labadaba. Tusaale ahaan, isticmaalka isku-darka aan joogtada ahayn ama soo bandhigida gaaska ayaa carqaladeeya lakabka milmaya, taasoo si gaar ah u hagaajinaysa qulqulka gudaha iyo hufnaanta habka shaandhaynta socodka isdhaafka ah.

Wax ka beddelka Halbeegyada Hawlgalka:

Cadaadiska Xuubka Gudbinta (TMP):TMP waa farqiga cadaadiska ee xuubka iyo xoogga wadista ee ultrafiltration. Si kastaba ha ahaatee, riixista TMP sare si loo dedejiyo shaandhaynta waxay dib u soo celin kartaa iyadoo la xoojinayo kala-soocidda xoogga. U hoggaansanaanta heerka cadaadiska caadiga ah ee xuubka transmembrane - oo aan ka badnayn xadka loo dejiyay ultrafiltration borotiinka - waxay ka caawisaa ka hortagga ururinta xad-dhaafka ah ee milanka iyo kororka la xiriira ee viscosity-ga maxalliga ah.

Heerka Xidhitaanka:Heerka xiirashada, oo ah shaqo ka mid ah xawaaraha iskutallaabta-socodka iyo naqshadeynta kanaalka, ayaa door muhiim ah ka ciyaara dhaqdhaqaaqa gaadiidka milanka. Xidhitaanka sare wuxuu ka dhigayaa lakabka polarization-ka mid khafiif ah oo dhaqaaqa, taasoo u oggolaanaysa cusboonaysiinta joogtada ah ee gobolka milanka-ka-baxa ee u dhow xuubka. Kordhinta heerka xiirashada waxay yareysaa waqtiga borotiinku u baahan yahay inuu ururo waxayna yareysaa kor u kaca viscosity-ga ee is-dhexgalka.

Sifooyinka quudinta:Hagaajinta sifooyinka xalka borotiinka ee soo socda - sida hoos u dhigista daxalka xalka borotiinka, yaraynta nuxurka guud, ama xakamaynta pH iyo xoogga ionic - waxay kaa caawin kartaa yareynta baaxadda iyo saameynta kala-soocidda xoogga. Isbeddellada daaweynta kahor quudinta iyo qaab-dhismeedka ayaa laga yaabaa inay kor u qaadaan waxqabadka xuubka ultrafiltration waxayna kordhiyaan cimriga xuubka iyadoo la dhimayo inta jeer ee nadiifinta xuubka.

Tusaale Codsiga:
Warshad adeegsata shaandhaynta socodka tangential (TFF) si ay u ururiso unugyada difaaca jirka ee monoclonal waxay si taxaddar leh u isticmaashaa xawaaraha socodka iskutallaabta ah waxayna ku haysaa TMP daaqad adag. Markay sidaas sameeyaan, hawl wadeennadu waxay yareeyaan kala-goynta xoogga iyo wasakhda xuubka, iyagoo yareynaya inta jeer ee xuubka la beddelo iyo wareegyada nadiifinta labadaba - si toos ah ayay u yareeyaan kharashyada hawlgalka iyo hagaajinta wax soo saarka badeecada.

Hagaajinta habboon iyo la socodka doorsoomayaashan - oo ay ku jiraan cabbirka isku-dhafka xalka borotiinka waqtiga-dhabta ah - ayaa aasaas u ah hagaajinta waxqabadka isku-darka ultrafiltration iyo yareynta saameynta xun ee la xiriirta kala-soocidda isku-darka ee habaynta borotiinka.

Hagaajinta Ultrafiltration ee Xalalka Borotiin-ka ee Dheef-sarreeya

6.1. Hababka Hawlgalka ugu Fiican

Joogteynta waxqabadka ultrafiltration ee ugu wanaagsan iyadoo la adeegsanayo xalalka borotiinka viscosity-ga sare waxay u baahan tahay dheelitirnaan jilicsan oo u dhaxaysa cadaadiska xuubka transmembrane (TMP), fiirsashada borotiinka, iyo fiirsashada xalka. TMP - farqiga cadaadiska ee xuubka - wuxuu si toos ah u saameeyaa heerka fiirsashada borotiinka ultrafiltration iyo heerka wasakhda xuubka. Marka la farsameynayo xalalka viscosous sida unugyada difaaca jirka ee monoclonal ama borotiinada serum-ka ee fiirsashada sare leh, koror kasta oo xad dhaaf ah oo TMP ah ayaa laga yaabaa inuu marka hore kor u qaado qulqulka, laakiin sidoo kale si dhakhso ah ayuu u dedejiyaa wasakhda iyo ururinta borotiinka ee dusha sare ee xuubka. Tani waxay horseedaa geeddi-socod shaandhayn oo aan degganayn, oo lagu xaqiijiyay daraasado sawireed oo muujinaya lakabyada borotiinka cufan ee ka samaysan TMP-ga sareeya iyo fiirsashada borotiinka ee ka sarreeya 200 mg/mL.

Habka ugu wanaagsan wuxuu ku lug leeyahay socodsiinta nidaamka meel u dhow, laakiin aan dhaafin, TMP-ga muhiimka ah. Waqtigan xaadirka ah, wax soo saarka ayaa la kordhiyaa laakiin khatarta ah in aan la beddeli karin wasakhdu way yar tahay. Wixii aad u sarreeya, natiijooyinka dhowaan la helay waxay soo jeedinayaan in la yareeyo TMP iyo in isla mar ahaantaana la kordhiyo socodka quudinta (shaandhaynta socodka transverse) si loo yareeyo kala-goynta xoogga iyo kaydinta borotiinka. Tusaale ahaan, daraasadaha ku saabsan fiirsashada borotiinka Fc-fusion waxay muujinayaan dejinta TMP oo hooseysa oo gacan ka geysta ilaalinta qulqulka xasilloon iyadoo la yareynayo khasaaraha badeecada.

Kordhinta tartiib tartiib ah iyo habaysan ee fiirsashada borotiinka inta lagu jiro ultrafiltration waa muhiim. Tallaabooyinka feejignaanta degdega ah waxay ku qasbi karaan xalka inuu si dhakhso ah u galo nidaam viscosity sare leh, taasoo kordhinaysa khatarta isku-darka iyo darnaanta skining. Taa beddelkeeda, kordhinta heerarka borotiinka si tartiib tartiib ah waxay u oggolaanaysaa in xuduudaha habka sida TMP, xawaaraha socodka isdhaafka ah, iyo pH la hagaajiyo si is barbar socda, taasoo gacan ka geysanaysa ilaalinta xasilloonida nidaamka. Daraasadaha kiisaska ultrafiltration enzyme waxay xaqiijinayaan in ilaalinta cadaadiska hawlgalka ee hooseeya inta lagu jiro marxaladahan ay hubinayso koror la xakameeyey oo ku yimaada fiirsashada, iyadoo la yareynayo hoos u dhaca qulqulka iyadoo la ilaalinayo hufnaanta badeecada.

6.2. Soo noqnoqoshada iyo Dayactirka Beddelka Xuubka

Soo noqnoqoshada beddelka xuubka ee ultrafiltration waxay si adag ugu xiran tahay tilmaamayaasha wasakhda iyo qulqulka hoos u dhacaya. Halkii ay ku tiirsanaan lahayd oo keliya hoos u dhaca qulqulka qaraabada ah oo ah tilmaame dhammaadka nolosha, la socodka iska caabbinta wasakhda gaarka ah - cabbir tiro ahaan matalaya iska caabbinta ay soo rogeen walxaha la ururiyay - ayaa la xaqiijiyay inay tahay mid aad loogu kalsoonaan karo, gaar ahaan quudinta borotiinka isku dhafan ama borotiinka-polysaccharide, halkaas oo wasakhdu ay si dhakhso leh oo daran u dhici karto.

La socodka tilmaamayaasha wasakhda dheeraadka ah sidoo kale waa muhiim. Calaamadaha muuqda ee dhigista dusha sare, socodka aan sinnayn ee dhex mara, ama kororka joogtada ah ee TMP (inkastoo la nadiifinayo) dhammaantood waa calaamado digniin ah oo ah wasakh horumarsan oo ka horreeya cilladda xuubka. Farsamooyinka sida la socodka tusmada wasakhda ee la beddelay (MFI-UF) iyo la xiriirinta waxqabadka xuubka waxay suurtogalinaysaa jadwalka saadaalinta ee beddelka halkii laga beddeli lahaa isbeddellada falcelinta leh, sidaas darteedna waxay yareeyaan waqtiga shaqada oo la joojiyo iyo xakamaynta kharashyada dayactirka.

Daacadnimada xuubka waxaa waxyeeleeya oo keliya uruurinta wasakhda dabiiciga ah laakiin sidoo kale waxaa waxyeeleeya daxalka, gaar ahaan hababka ku shaqeeya pH aad u daran ama leh cufnaan milix sare leh. Kormeer joogto ah iyo habab nadiifin kiimiko ah waa in la sameeyaa si loo maareeyo daxalka iyo wasakhda labadaba. Marka la arko wasakhda la xiriirta daxalka, waa in la hagaajiyaa soo noqnoqoshada nadiifinta xuubka iyo waqtiyada beddelka si loo hubiyo cimriga xuubka oo joogto ah iyo waxqabadka xuubka ultrafiltration ee joogtada ah. Dayactir dhammaystiran oo la qorsheeyay ayaa lagama maarmaan u ah yareynta saameynta arrimahan iyo sii dheereynta hawlgalka wax ku oolka ah.

6.3. Cabbirka Xakamaynta Habka iyo Cabbirka Fiiqnaanta Gudaha

Cabbiraadda saxda ah ee waqtiga dhabta ah ee daxalka xalka borotiinka ayaa lagama maarmaan u ah xakamaynta habka ee ultrafiltration, gaar ahaan marka fiirsashada iyo viscosity-yadu ay kordhaan. Nidaamyada cabbirka viscosity-ga ee khadka tooska ah waxay bixiyaan kormeer joogto ah, taasoo u oggolaanaysa jawaab celin degdeg ah iyo awood u siinaysa hagaajinta firfircoon ee xuduudaha nidaamka.

Tiknoolajiyada soo ifbaxaysa ayaa beddelay muuqaalka cabbirka isku-dhafka xalka borotiinka:

Raman Spectroscopy oo leh Kalman FilterFalanqaynta Raman-waqtiga-dhabta ah, oo ay taageerayaan shaandheeyayaasha Kalman ee la dheereeyey, waxay suurtogal ka dhigaysaa la socodka adag ee fiirsashada borotiinka iyo halabuurka kaydka. Habkani wuxuu kordhiyaa xasaasiyadda iyo saxnaanta, isagoo taageeraya otomaatigga habka ee fiirsashada ultrafiltration iyo kala-soocidda.

Viscometry-ga Kinematic Capillary Viscometry-ga ee otomaatiga ahIyada oo adeegsanaysa aragtida kombiyuutarka, tiknoolajiyaddani si toos ah ayay u cabbirtaa isku-dhafka xalka, iyada oo ka gudubta khaladaadka gacanta iyo bixinta kormeer la soo celin karo oo badan oo ku baahsan durdurro badan oo geedi socod ah. Waxaa loo xaqiijiyay labadaba qaacidooyinka borotiinka caadiga ah iyo kuwa adag waxayna yareysaa faragelinta inta lagu jiro marxaladda fiirsashada ultrafiltration.

Qalabka Rholojiga MicrofluidicNidaamyada Microfluidic waxay bixiyaan astaamo faahfaahsan oo joogto ah, xitaa xalalka borotiinka aan ahayn Newtonian, oo leh viscosity sare. Kuwani waxay si gaar ah qiimo ugu leeyihiin wax soo saarka dawooyinka, taageeridda istaraatiijiyadaha tignoolajiyada falanqaynta habka (PAT) iyo is-dhexgalka wareegyada jawaab celinta.

Xakamaynta habka iyadoo la adeegsanayo qalabkan waxay suurtogal ka dhigaysaa hirgelinta wareegyada jawaab celinta si loo hagaajiyo waqtiga-dhabta ah ee TMP, heerka quudinta, ama xawaaraha socodka isgoyska si looga jawaabo isbeddellada isgoyska. Tusaale ahaan, haddii dareemaha gudaha uu ogaado koror degdeg ah oo ku yimaada isgoyska (sababtoo ah kororka isku-ururinta ama isku-ururinta), TMP si toos ah ayaa loo dhimi karaa ama xawaaraha socodka isgoyska ayaa la kordhin karaa si loo xaddido bilowga isgoyska isku-ururinta ee ultrafiltration. Habkani ma aha oo kaliya inuu kordhiyo cimriga xuubka laakiin sidoo kale wuxuu taageeraa tayada badeecada oo joogto ah isagoo maareynaya arrimaha saameeya isgoyska xalalka borotiinka si firfircoon.

Xulashada tiknoolajiyada kormeerka viscosity-ga ugu habboon waxay ku xiran tahay shuruudaha gaarka ah ee codsiga ultrafiltration, oo ay ku jiraan kala duwanaanshaha viscosity-ga la filayo, kakanaanta qaabaynta borotiinka, baahiyaha isdhexgalka, iyo kharashka. Horumarradan ku yimid kormeerka waqtiga-dhabta ah iyo xakamaynta habka firfircoon ayaa si weyn u hagaajiyay awoodda lagu hagaajinayo ultrafiltration-ka ee xalalka borotiinka viscosity-ga sare, iyadoo la hubinayo xasilloonida hawlgalka iyo wax-soo-saarka sare ee wax-soo-saarka.

Dhibaatooyinka iyo Dhibaatooyinka Caadiga ah ee Shaandhaynta Borotiinka Ultrafilter

7.1. Astaamaha, Sababaha, iyo Xallinta

Cadaadiska Xuubka oo Kordhay

Kordhinta cadaadiska xuubka unugyada (TMP) inta lagu jiro ultrafiltration waxay muujinaysaa iska caabin sii kordheysa oo ka dhacda xuubka. Saamaynta cadaadiska xuubka unugyada ee ultrafiltration waa mid toos ah: heerka cadaadiska xuubka unugyada caadiga ah badanaa wuxuu ku xiran yahay habka, laakiin kororka joogtada ah ee baaritaanka mudnaan leh. Laba sababood oo caadi ah ayaa soo baxa:

Dheef-dhalasho sare oo ah xalka borotiinka:Marka uu kordho dhecsanaanta xalalka borotiinku - badanaa marka ay jirto fiirsashada borotiinka ultrafiltration sare - cadaadiska loo baahan yahay socodka ayaa kordha. Tani waxaa lagu dhawaaqaa tallaabooyinka fiirsashada ugu dambeysa iyo kala-soocidda halkaasoo xalalku ay yihiin kuwa ugu dhuuban.
Qallafsanaanta xuubabka:Waxyaabaha wasakheeya sida isku-darka borotiinka ama isku-darka borotiinka polysaccharide-ka ayaa ku dhegi kara ama xannibi kara daloolada xuubka, taasoo keenta kor u kaca TMP oo degdeg ah.

Daawaynta:

Hoos u dhig TMP oo kordhi qulqulka quudinta: Yaraynta TMP iyadoo la kordhinayo xawaaraha quudinta waxay yareysaa kala-goynta xoogga iyo sameynta lakabka jel, taasoo kor u qaadaysa qulqulka deggan.
Nadiifinta xuubka caadiga ah: Samee soo noqnoqoshada nadiifinta xuubka ugu fiican si aad uga saarto wasakhda ururtay. La soco waxtarka iyada oo loo marayo cabbirka isku-dhafka dareeraha borotiinka ka dib nadiifinta.
Beddel xuubka gaboobaya: Kordhinta soo noqnoqoshada beddelka xuubka ayaa laga yaabaa inay lagama maarmaan noqoto haddii nadiifintu aysan ku filnayn ama cimriga xuubka la gaaro.

Heerka Hoos u dhaca ee Dareeraha: Geedka Baadhista

Hoos u dhac joogto ah oo ku yimaada qulqulka inta lagu jiro marxaladda fiirsashada ultrafiltration waxay soo jeedinaysaa walaac ku saabsan wax soo saarka. Raac habkan ogaanshaha:

La soco TMP iyo viscosity:Haddii labaduba ay kordheen, hubi in lakabka jel uu wasakh yahay ama uu jiro.
Kormeer halabuurka quudinta iyo pH:Isbeddellada halkan ka jira waxay bedeli karaan daxalka xalalka borotiinka waxayna kor u qaadi karaan wasakhda.
Qiimee waxqabadka xuubka:Hoos u dhaca qulqulka gudaha inkastoo nadiifinta ay tilmaamayso in ay dhici karto in xuubka uu dhaawacmo ama uu xumaado oo aan dib loo celin karin.

Xalalka:

Hagaaji heerkulka, pH, iyo xoogga ionic ee quudinta si loo yareeyo wasakhda iyo kala-soocidda xoogga ee ultrafiltration.
Isticmaal modules-ka xuubka dusha sare wax laga beddelay ama wareegaya si aad u carqaladeyso lakabka jelka oo aad dib ugu soo celiso qulqulka.
Samee cabbir joogto ah oo ku saabsan dareeraha borotiinka si aad u saadaaliso isbeddellada saameeya socodka.

Samaynta Lakabyada Jelka ama Qallaf degdeg ah

Samaynta lakabka jelka degdega ah waxay ka dhalataa kala-soocidda xad-dhaafka ah ee dusha sare ee xuubka. Cadaadiska shaandhaynta socodka ee Transverse (TFF) ayaa si gaar ah ugu nugul xaaladaha quudinta borotiinka sare ama quudinta borotiinka sare.

Istaraatiijiyadaha Yaraynta:

Mari dusha sare ee xuubka hydrophilic, oo si xun u dallacaya (tusaale ahaan, xuubka Polyvinylidene fluoride [PVDF]) si loo yareeyo isku xidhka iyo ku xidhnaanta borotiinka.
Kahor daaweynta quudinta adoo isticmaalaya xinjirowga dhiigga ama electrocoagulation si aad uga saarto walxaha wasakhaysan ka hor inta aan la sifeyn.
Ku dar aaladaha farsamada sida modules-ka wareegaya habka shaandhaynta socodka ee isdhaafka ah si loo yareeyo dhumucda lakabka keegga loona daahiyo sameynta lakabka jelka.

7.2. La qabsiga Isbeddelka Quudinta

Nidaamyada ultrafiltration ee borotiinka waa inay la qabsadaan kala duwanaanshaha sifooyinka ama halabuurka borotiinka quudinta. Arrimaha saameeya isku-dhafka xalalka borotiinka - sida halabuurka kaydka, uruurinta borotiinka, iyo u janjeersiga isu-ururinta - waxay beddeli karaan dhaqanka nidaamka.

Xeeladaha Jawaab celinta

Dheelitirka waqtiga-dhabta ah iyo kormeerka halabuurka:Daar dareemayaasha falanqaynta ee khadka tooska ah (Raman spectroscopy + Kalman shaandhaynta) si aad si dhakhso ah u ogaato isbeddellada quudinta, adigoo ka sarreeya hababka UV ama IR ee caadiga ah.
Xakamaynta habka la qabsiga:Hagaaji dejimaha xuduudaha (heerka socodka, TMP, xulashada xuubka) si looga jawaabo isbeddellada la ogaaday. Tusaale ahaan, kororka isku-dhafka xalka borotiinka wuxuu u baahan karaa TMP hooseeya iyo heerarka jarista sare.
Xulashada Xuubka:Isticmaal xuub leh cabbirka daloolada iyo kiimikada dusha sare ee loogu talagalay sifooyinka quudinta hadda jira, dheellitirka haynta borotiinka iyo qulqulka.
Daaweynta kahor quudinta:Haddii isbeddel degdeg ah oo ku yimaada quudinta ay keento wasakh, ku dar tallaabooyin xinjirowga dhiigga ama sifeynta oo ka horreeya ultrafiltration.

Tusaalooyin:

Marka la isticmaalayo bioprocessing, badalka kaydka ama isbeddelada isku-darka antibody-ga waa inay kiciyaan TMP iyo hagaajinta socodka iyada oo loo marayo nidaamka xakamaynta.
Si loo helo ultrafiltration-ka isku xiran ee koromatography-ga, algorithms-ka hagaajinta isku-dhafka-tirada leh ee la-qabsiga ah ayaa yarayn kara kala duwanaanshaha waxayna yareyn karaan kharashyada hawlgalka iyadoo la ilaalinayo waxqabadka xuubka ultrafiltration.

Dabagalka joogtada ah ee cabbirka dareeraha borotiinka iyo hagaajinta degdegga ah ee xaaladaha habka ayaa gacan ka geysta hagaajinta isku-darka ultrafiltration, ilaalinta wax-soo-saarka, iyo yaraynta wasakhda xuubka iyo kala-soocidda xoogga.

Su'aalaha Badiya La Weydiiyo

8.1. Waa maxay heerka caadiga ah ee cadaadiska xuubka unugyada marka la isticmaalayo ultrafiltration ee xalalka borotiinka?

Cadaadiska caadiga ah ee unugyada gudbinta (TMP) ee nidaamyada isku-darka borotiinka ultrafiltration waxay ku xiran tahay nooca xuubka, naqshadda module-ka, iyo astaamaha quudinta. Inta badan hababka ultrafiltration ee borotiinka, TMP waxaa badanaa la hayaa inta u dhaxaysa 1 ilaa 3 bar (15-45 psi). Qiimaha TMP ee ka sarreeya 0.2 MPa (qiyaastii 29 psi) wuxuu halis u noqon karaa dhaawaca xuubka, saxaro degdeg ah, iyo cimriga xuubka oo gaagaaban. Codsiyada biomedical iyo bioprocessing, TMP-ga lagu taliyay guud ahaan waa inaanu dhaafin 0.8 bar (~12 psi) si looga fogaado dillaaca xuubka. Hawlaha sida shaandhaynta socodka isdhaafka ah, ku sii jiridda heerkan TMP waxay ilaalisaa labadaba wax soo saarka iyo hufnaanta borotiinka.

8.2. Sidee bay u saamaynaysaa isku-dhafka xalalka borotiinka ee waxqabadka ultrafiltration?

Dheef-dhalashada xalka borotiinka si toos ah ayay u saamaysaa waxqabadka fiirsashada ultrafiltration. Dheef-dhalashada sare waxay kordhisaa iska caabbinta socodka waxayna kor u qaadaysaa TMP, taasoo keenta hoos u dhaca qulqulka gudaha iyo wasakhda xuubka oo degdeg ah. Saameyntan waxaa lagu muujiyaa unugyada difaaca jirka ee monoclonal ama borotiinada Fc-fusion ee fiirsashada sare, halkaas oo dhef-dhalashada ay korodho sababtoo ah isdhexgalka borotiinka-borotiinka iyo saameynta dallacaadda. Maareynta iyo hagaajinta dhef-dhalashada iyadoo la adeegsanayo walxaha dheeraadka ah ama daaweynta enzymatic waxay wanaajisaa qulqulka, waxay yareysaa wasakhda, waxayna u oggolaanaysaa xaddi badan oo la gaari karo inta lagu jiro marxaladda fiirsashada ultrafiltration. La socodka cabbirka dhef-dhalashada xalka borotiinka ayaa muhiim u ah ilaalinta habaynta hufan.

8.3. Waa maxay kala-soocidda xoogga, maxayse muhiim ugu tahay TFF?

Kala-soocidda xoogga ee ultrafiltration waa ururinta borotiinnada dusha sare ee xuubka, taasoo keenta kala-soocid u dhaxaysa xalka weyn iyo isku-xirka xuubka. Shaandhaynta socodka isdhaafka ah, tani waxay horseedaa kor u kaca daxalka maxalliga ah iyo hoos u dhaca qulqulka oo laga yaabo inuu dib u soo noqdo. Haddii aan la maamulin, waxay kor u qaadi kartaa wasakhda xuubka waxayna yareyn kartaa waxtarka nidaamka. Wax ka qabashada kala-soocidda xoogga ee ultrafiltration waxay ku lug leedahay hagaajinta heerarka socodka isdhaafka ah, TMP, iyo xulashada xuubka si loo ilaaliyo lakabka kala-soocidda khafiifka ah. Xakamaynta saxda ah waxay ka dhigtaa wax-soo-saarka mid sarreeya iyo khatarta wasakhda oo hooseysa.

8.4. Sideen u go'aansadaa goorta aan beddelayo xuubka ultrafiltration-ka?

Beddel xuubka ultrafiltration marka aad aragto hoos u dhac weyn oo ku yimid wax soo saarka (socodka), koror joogto ah oo ku yimid TMP oo nadiifinta caadiga ah aysan xallin karin, ama wasakh muuqata oo hartay ka dib nadiifinta. Tilmaamayaasha dheeraadka ah waxaa ka mid ah luminta xulashada (ku guuldareysiga in la diido borotiinnada bartilmaameedka ah sida la filayo) iyo awood la'aanta in la gaaro qeexitaannada waxqabadka. La socodka soo noqnoqoshada beddelka xuubka iyadoo la adeegsanayo socodka joogtada ah iyo tijaabinta xulashada ayaa ah aasaaska lagu kordhinayo cimriga xuubka ee hababka uruurinta ultrafiltration ee xalka borotiinka.

8.5. Waa maxay xuduudaha hawlgalka ee aan hagaajin karo si aan u yareeyo wasakhda borotiinka ee TFF?

Tilmaamaha hawlgalka ee muhiimka ah si loo yareeyo wasakhda borotiinka ee shaandhaynta socodka isdhaafka ah waxaa ka mid ah:

Joogtee xawaare ku filan oo isku-gudbinta ah si loo yareeyo ururinta borotiinka maxalliga ah loona maareeyo kala-soocidda xoogga.
Ku shaqee inta lagu taliyay ee TMP, badanaa 3-5 psi (0.2-0.35 bar), si looga hortago daadashada xad-dhaafka ah ee badeecada iyo dhaawaca xuubka.
Isticmaal hab-raacyada nadiifinta xuubka si joogto ah si loo xaddido wasakhda aan dib loo celin karin.
La soco oo, haddii loo baahdo, ka hor mari xalka quudinta si loo xakameeyo dheellitirka (tusaale ahaan, isticmaalka daaweynta ensaymikada sida pectinase).
Xulo walxaha xuubka iyo cabbirka daloolada (MWCO) ee ku habboon cabbirka borotiinka bartilmaameedka iyo yoolalka habka.

Isku-darka ka-hor-shaandhaynta hydrocyclone ama ka-hor-daaweynta enzymatic waxay hagaajin kartaa waxqabadka nidaamka, gaar ahaan quudinta viscosity-ga sare. Si dhow ula soco qaab-dhismeedka quudinta oo si firfircoon u hagaaji dejimaha si loo yareeyo wasakhda xuubka loona hagaajiyo marxaladda uruurinta ultrafiltration.