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薄膜學習中心

歡迎來到膜學習中心,在這裡您可以閱讀關於膜過濾器的特性及其對您的過程的影響。

如何為您的過程選擇最佳過濾器

要選擇過濾器,問自己以下五個問題:

  1. 您要過濾什麼?確定:
    -   要去除的顆粒或分子的大小和性質
    -   化學成分
    -   體積
  2. 需要多大的孔徑或公稱分子量等級 (NMWL) 來實現分離?
  3. 這會是殺菌過濾嗎?
  4. 您需要多快的過濾速度?即
  5. 您要使用壓力驅動還是真空驅動過濾?

通過回答這些問題,您可以提高樣品、色譜流動相或其他液體獲得精確、準確分離的機會。

探索本學習中心的其他部分,瞭解關於膜特性的詳細資訊,以及我們為確保每個過濾器都符合我們嚴格的品質規格而進行的一些測試。

膜的化學相容性

過濾材料必須與過濾條件下被過濾液體的化學性質相容。

儘管化學相容性通常處理的是樣品的液相,但溶解的溶質可能會以不良的方式與膜相互作用。所關注的溶質不應吸附在過濾器表面。用來製造過濾器的大多數聚合物對生物分子都有很高的吸附性,會將它們從樣品流中吸附出來,直到聚合物表面飽和為止。

在排氣應用中,過濾器的疏水性可用來釋放液流中的氣泡。樣品流不應含有會弄濕濾網表面的清潔劑或溶劑。

Organic Liquids

用於過濾有機溶劑的膜必須具有耐溶劑性。

在選擇過濾器時,請確定樣品中的成分是否會化學侵蝕過濾器。

在選擇過濾器時,請確定樣品中的成分是否會化學侵蝕過濾器。如果過濾器發生化學降解,它可能會向樣品流中釋放可萃取物/可浸出物。

有些溶劑可能無法溶解過濾器,但可能會被聚合物基質吸收,導致聚合物基質隨時間膨脹,改變過濾器的有效孔徑,從而改變過濾器的性能。必須注意過濾器不會被水流損壞。大多數的膜聚合物都對水有抵抗力。

确定过滤器是否对极端的pH值敏感,是否与特定的酸和碱兼容。極端 pH 值的化學侵蝕可能需要一段時間才會出現,而且可能在過濾完成之前就已經產生問題。

 

對於液體過濾,膜必須能被過濾液濕潤。膜的浸潤性與膜表面的化學特性有關。用于制造微孔膜的大多数聚合物都是天然疏水性的,这意味着它们不会被水浸湿。

一些例外是尼龙和纤维素,它们是天然亲水性的,会被水浸湿。疏水和親水性的區別與聚合物的表面能有關。如果表面能達到 70 達因/厘米,聚合物就是親水的。

親水性膜被水/水溶液潤濕,而疏水性膜則被有機溶劑潤濕,如下圖所示。

如果需要疏水性膜過濾水溶液,可以先用酒精將其潤濕,然後在過濾水性流體之前在水中進行平衡。在大多數情況下,這並不可行,因此需要親水性膜來過濾水溶液。

Wetting angle defines wettability for membrane filters.

Figure 1The angle that is formed by the edge of a water droplet on a horizontal membrane defines wettability. On a hydrophilic membrane (left), the wetting angle is less than 90 degrees, while on a hydrophobic membrane (right), the wetting angle exceeds 90 degrees.90 degrees.


Water droplets on hydrophilic, hydrophobic, and superphobic membrane filters

Figure 2While a drop of water can wet out only a hydrophilic membrane, rendering it translucent, a drop of isopropyl alcohol can wet out both hydrophilic and hydrophobic membranes, but not a superhydrophobic membrane.

克服疏水性

為了克服聚合物的疏水性,可以使用包覆基底聚合物的次級化學處理膜。次級化學成為決定濕潤性的主要因素。重要的是,除非次級化學是聚合物的共價修飾,否則基底聚合物仍然是疏水的。

改變濕潤性的膜塗層

親水膜會自發地被純水濕潤(在環境條件下,表面張力約為 72 達因/厘米2),並且需要一些較高的壓力來讓水侵入結構的孔隙。

此外,具有相對較低表面張力的溶劑或溶劑混合物將自動濕潤疏水膜。

Secondary chemistry treatments to alter membrane wettability

Figure 3Three ways that a membrane can be treated with a secondary chemistry to change its wettability.

通氣

在通氣應用中,濾網被用作多孔屏障,允許氣泡從液體流中逸出,或在液體流與外部大氣之間進行氣體交換。為了確保過濾器在任何情況下都不會濕透,可以對其進行二次化學處理,使其具有超疏水性或疏油性。這可將表面能量降至 20 達因/厘米。濾膜不能被水或酒精弄濕。

孔徑是指過濾器過濾特定大小顆粒的能力。例如,0.20 微米 (µm) 的膜可以過濾掉直徑為 0.2 微米或更大的顆粒。

孔徑大小由幾種技術之一決定:

  • 使用掃描電子顯微鏡進行視覺檢查,其中一小部分膜經過適當處理,放入顯微鏡中,使用適當的成像軟體進行評估。
  • 氣泡點測試測量迫使液體從膜孔中流出所需的最小壓力,作為孔徑的間接調查。液體因表面張力和毛細作用力而保留在過濾器的孔隙中。迫使液體從孔隙中流出所需的最小壓力就是孔隙直徑的量度。
  • 破壞性細菌挑戰測試可用於確定滅菌過濾器保留細菌的能力。
  • Porosimetry是一種物理方法,液體在壓力下被壓入濾膜,然後透過數學分析滲透剖面來確定孔徑。
  • 顆粒挑戰法使用定義大小的顆粒來確定濾網可截留的最小尺寸

對於超濾 (UF),濾網孔徑大小與其無關,因為孔非常小。這些過濾器根據其標稱分子量限制 (NMWL) 或其分子量截止 (MWCO) 進行評級。例如,額定分子量為 30,000 的 UF 膜將排除分子量為 30,000 道頓的測試蛋白質。該測試蛋白質的 90% 會保留在上游側,10% 會通過進入濾液,導致蛋白質濃縮。

雖然所有的膜都被評為特定的孔徑,但僅僅孔徑評級是過濾效果的不可靠測量,因為這些評級因制造商和產品而異。

泡点完整性测试

泡点是一种实用的无损测试,用于估算微孔过滤器的孔径,并确认灭菌膜过滤器和过滤系统的完整性。它是使用最廣泛的非破壞性完整性測試。

泡點的原理是液體藉由表面張力和毛細作用力被固定在過濾器的孔隙中。迫使液體從孔隙中流出所需的最小壓力是孔隙直徑的量度。迫使液體從充滿液體的毛細管中流出所需的壓力必須足以克服表面張力,這也是有效管徑的直接量度。

起泡點測試公式

其中:

P = 起泡點壓力

d = 孔隙直徑

k = 形狀修正係數

cos θ = 液固接觸角

σ = 表面張力

Diagram showing derivation of Bubble Point Test formula

Figure 4. Diagram showing derivation of bubble point test formula.

氣泡點測試是一種靈敏的視覺技術,作為我們質量保證計劃的一部分定期進行。氣泡點測試可檢測濾網的微小缺陷和過大的孔隙,並與細菌通過相關。

濾網的氣泡點測試程序

1.       Wet the filter with the appropriate fluid, typically water for hydrophilic membranes or an alcohol for hydrophobic membranes.

2.把篩檢器放入夾具中,用潤濕液覆蓋膜。將系統加壓至約 80% 的預期氣泡點壓力,這在製造商的文獻中有所說明。

4.       緩慢地增加壓力,直到單一、連續的氣泡流經膜。

5.       從壓力錶讀取氣泡點壓力。

裝置完整性的氣泡點程序

1.       Wet the filter with the appropriate fluid, typically water for hydrophilic membranes or an alcohol/water mixture for hydrophobic membranes.

2.

2.

3.       緩慢地增加壓力,直到在出口處觀察到快速連續的氣泡。

4.        氣泡點數值低於規格,表示有下列情況之一:

  • 表面張力與推薦測試液不同的流體
  • 中性過濾器,但孔徑尺寸錯誤
  • 高溫
  • 未完全濕潤的膜
  • 非完整的膜或密封件
Bubble point test procedures for devices

Figure 5.Bubble point test procedure for devices

流量指的是特定流量流經過濾器所需的時間。過濾器的流速對於決定完成過濾的速度非常重要。雖然在單一類型的膜中,流速通常會隨孔徑大小而降低,但具有相同孔徑等級的膜,由不同材料或不同方法製成時,流速可能會非常不同。流量差異可能是由於厚度、孔隙率和孔結構的差異所造成。

微孔膜製成後,使用理想液體或氣體測量流量或流動時間。親水性過濾器通常用水來測試。疏水性濾膜通常使用酒精進行測試。用於空氣過濾的濾膜可以使用乾燥空氣或乾燥氮氣進行測試。通過使用理想的液體和氣體,濾網的流動特性可以獨立於可能堵塞孔隙的微粒或其他污染物進行評估。如果樣品流中沒有任何物質阻塞孔隙,則流量應保持恒定。

流速和超滤

在超滤过程中,重要的是要平衡流速和截留率,以获得最佳性能。在超滤膜中,更常用的术语是通量。膜的通量定義為流量除以膜面積。超滤膜使用通量的原因是需要可扩展性。超濾膜通常用於純化昂貴的生物分子。分離在實驗室中進行小規模研究,然後在生產環境中擴大到更大的容量。

使用NMWL等级更高的膜会增加流速,但同时会降低截留率。應根據所需的保留率以及所需的流速選擇膜。這由以下因素決定:

  • 表面面積
  • 大溶劑類型
  • 溶解性
  • 濃度和擴散性
  • 膜類型

當濃度極化是速率控制時,流量會受到溶質濃度、流體速度、流道尺寸和溫度的影響。

空氣和氣體

由於無菌是通風膜的常見要求,因此孔隙率是一個重要的考慮因素。請注意,氣體流中疏水膜截留細菌的機制不同於親水膜。細菌和其他病原體會附著在顆粒(氣霧或灰塵)上浮游在空氣中。因此,在空氣過濾中,孔徑大於病原體單獨的膜可以濾除病原體。有些供應商聲稱,孔徑達到 5.0 µm 的膜具有 99.99% 的細菌截留效率。在 0.2 µm 的膜上也有類似的病毒截留聲稱。

在比较不同膜的空气流速时,重要的是要注意报告流速的单位以及测试条件的任何差异。

液体

液体流量的测量方法是将过滤器放入适当的支架中,在支架中加入规定体积的液体,然后在恒定真空下将液体拉过过滤器。因此,流量取決於液體的性質、膜的表面面積和真空度。

儘管在大規模測試中,水和酒精可用於測試流速,但當需要處理更複雜的溶液(如血清或細胞培養基)時,它們可能無法在預測膜性能方面提供足夠的區別。對於特定的應用,使用其他測試溶液是適當的。由於複雜的溶液,如細胞培養基,比水或酒精貴得多,取樣計劃和測試協議應平衡所需的額外數據量和額外成本。

如果您正在過濾含有分析物質或其他有價值成分的樣品,您需要確信這些分析物質不會因為與過濾裝置結合而流失,並且過濾液的分子組成是您所期望的。

分析物質的結合取決於分析物質的特性以及膜和預過濾器的屬性。分析物以及膜的分子結構將指示需要注意哪些互作。藥物與表面互動的性質取決於表面上的官能基團。最常見的互作用為氫鍵、疏水互作用和靜電互作用。雖然靜電互作用相當強,但這些作用取決於分析物以及膜表面的電荷。氫鍵的作用比靜電作用弱,但根據濾膜材料的性質,以及它是氫鍵供體還是受體,氫鍵的作用也會有很大的不同。

由於聚合物微孔膜的內表面面積是正面表面面積的 100-600 倍,因此有龐大的內表面面積可供非特異結合使用。親水性 PTFE 膜和 Durapore® PVDF 膜都只有很少的官能基團能與各種分析物互動,因此分析物結合率低,回收率高。尼龍膜含有氨基和羧酸官能基以及酰胺鍵,可通過靜電和氫鍵相互作用與酸性或鹼性分析物質相互作用,從而導致高分析物質結合和低回收率。

在所有評估的膜中,親水性 PTFE 和親水性 PVDF 膜被發現具有極高的惰性,並且表現出最低的蛋白質結合特性和最高的產品回收率。親水性 PTFE 通常建議用於過濾低分子量的分析物,而親水性 PVDF 膜則建議用於過濾蛋白質和生物分子溶液。尼龍膜對於小分子分析物具有最高的分析物結合力,而對於蛋白質分析物則具有中等或高的結合力。

膜對小分子分析物的吸附

表 1. 使用不同膜過濾器回收三種 API

蛋白質與膜的結合

表 2.蛋白質吸附於聚合物表面

*BET 膜表面面積包括多孔膜結構的總內表面面積

蛋白質復原

表 3. 選用過濾器的產品回收率

2-3 次實驗的平均值。在動態無菌過濾模式下進行測試時,親水性 PVDF 膜持續展現最高的產品回收率。 1:結合 µg BSA/cm2膜正面面積

對於許多分析和生命科學應用來說,膜的光學特性非常重要,因為過濾流中的某種成分會被擷取到濾網上,然後進行處理以實現可視化。這些應用包括微粒監測和微生物計數。大多數過濾器在乾燥時是不透明的。雖然用於製造過濾器的聚合物在另一種形式上可能是透明的,但過濾器的多孔性質會造成高度衍射和光散射。一個明顯的例外是軌跡蝕刻膜,當膜製成時,用作起始材料的薄膜的透明度通常會保留。

有些膜過濾器在水性流體中受潮時會變成半透明或半透明。事實上,膜潤濕的均勻性可透過觀察膜的外觀從不透明轉變為半透明或半透明的均勻性來快速評估。并非所有的过滤器都表现出这种特性。

在许多情况下,过滤器被封装在不透明的外壳中,用户看不到。用於較小容量(通常小於一公升)過濾的設備有時會使用透明塑料作為外殼。

在這些可視化技術中,膜的光學特性變得非常重要。對於某些類型的顯微鏡,有必要清除膜。在其他情況下,這是不必要的。對於光學閱讀器,膜上的信號可以透過以下方式進行評估:

  • 反射率
  • 透射率
  • 化學發光
  • 螢光

反射率

反射率測量是將定義波長的光照射到膜表面,然後測量反射回檢測器的光。讀數的一致性部分取決於膜表面的一致性。雖然膜的表面不需要光亮,但它應該有均勻的粗糙度,這樣背景反射才會均勻。

透射率

在某些配置中,使用透射光測量膜上的顆粒或光訊號。為了達到最高靈敏度,膜需要變得透明。這可透過選擇折射率與膜相同的透明劑來實現。這稱為孔隙填充技術。用折射率與膜相同的液體填塞孔隙,可讓光線穿過濾光片,使其透明。此技術可用於大多數單一折射率的膜濾光片。PVDF 膜的折射率為 1.42,硝化纖維膜的折射率為 1.50。此技術不適用於具有一個以上折射率的過濾器,包括聚碳酸酯膜(折射率為 1.62 和 1.58)和複合膜。

化學發光

在分子生物學應用中,蛋白質或核酸被固定在膜的表面。微量的分子可以使用分子探針(例如抗體和寡核苷酸)進行檢測。檢測方案中的最終探針分子與酵素(如辣根過氧化酶或鹼性磷酸酶)結合。與酵素特異的底物分子接著會被施加到膜上。當底物被酵素作用時,反應的一個產物就是光子,光子可以在膠片或相機上偵測到。光子的方向是隨機的。

螢光

螢光探針可用在膜過濾器上。對於以細胞為基礎的檢測,這可能是直接測量細胞成分或細胞對各種刺激的反應。對於分子檢測,這可能涉及固定蛋白質或核酸的間接檢測。有許多不同的螢光團可用於不同的應用。選擇螢光團的標準之一是其與膜的光學相容性。根據激發波長的不同,膜可能會出現自發螢光,這會降低信噪比。膜的自發螢光可能是由製造膜時使用的聚合物或製造過程中導入膜的污染物所造成。如果膜在裝置中,外殼也可能造成自發光。如果存在膜和裝置的自發螢光,應在化驗樣品前進行測量。

無論過濾過程的規模如何,過濾器都會安裝在裝置中,以便裝置能夠:

  • 為過濾器提供機械支撐,如果沒有機械支撐,大多數過濾器都會在使用過程中承受的力道下破裂
  • 內置密封過濾器邊緣的機制,以便液體流經過濾器。

用于密封过滤器的方法也是选择过滤器时的一个重要考虑因素。

密封

有几种密封过滤器的方法。可重複使用的裝置可以由玻璃、塑膠或不銹鋼製成。過濾器放置在裝置的底部,墊片或 O 形環覆蓋其周圍。將裝置的頂部以螺絲固定或夾緊,封口的壓力會將薄膜的邊緣密封。組裝時需要小心,以防止過濾器移動或變形。

對於製造的裝置,過濾器最常使用的密封方式是:

  • 黏合劑
  • 直接黏合
  • 包覆成型

黏合劑

黏合劑塗在濾網周圍,在外罩和濾網之間提供一道無法穿透的屏障。在某种程度上,粘合剂需要流入过滤器的多孔结构中。粘合劑的優點是可以將不同類型的過濾器粘合到單一裝置中。一個缺點是必須給予黏著劑足夠的時間來固化並形成密封。

直接粘合

在直接粘合中,過濾器與外殼融為一體。使用超聲波焊接或熱封,只需一個步驟就可將聚合濾器直接粘合到塑料外殼上。由于这种方法涉及外壳和/或过滤器的局部熔化,因此最适合膜过滤器和薄型无纺布过滤器。過濾器和外殼所使用的聚合物必須經過選擇,以確保彼此相容,從而形成堅固的整體接合。直接接合的優點在於可立即形成密封,無需再加工。

包覆成型

包覆成型是將過濾器密封到裝置中的簡化製程。塑料圍繞濾波器和外殼的其他部分進行模塑,形成一個完整的密封件,並在一個步驟中形成一個完整的裝置。液態塑膠填滿外殼部件之間的空氣空間時,也會滲透到濾網的邊緣。條件受到控制,因此塑料不會侵入膜的有效過濾區。無論使用何種方法將過濾器密封到裝置中,密封都必須是整體性的,即任何東西都無法穿過。

密封过程的有效性可以通过完整性测试来评估。這種方法是在濾網的一側對成品裝置加壓,然後測量下游一側的液體或空氣通過速度。

缺陷和破損

當過濾器被密封到裝置中時,用於形成密封的那部分膜表面面積將被排除在過濾流外。失去任何額外的表面面積都是不可取的,因為這會降低裝置的過濾能力。在密封過程中造成膜破損也是不可取的。在密封之外,過濾器的結構應保持不受影響。可能出現問題的地方包括:

  1. 壓力:作為密封過程的一部分使用時,壓力會導致過濾器受壓;壓力過大會導致過濾器在密封邊緣受壓,在極端情況下,過濾器會破裂:作為密封過程的一部分,粘合劑的用量應限制在產生密封所需的足夠量。過量的粘合劑會遷移到膜的表面並堵塞孔隙。
  2. 超聲波能量或熱能:當使用這些密封方法時,過濾器的多孔結構通常會因為聚合物和外殼融為一體而塌陷。如果施加的能量過大或施加的能量不精確,濾波器的多孔結構可能會在遠離密封的區域塌陷。

可萃取物(可浸出物)

对于许多应用而言,滤液的化学污染是一个主要问题。用於外殼和過濾器的材料都是為了降低濾液中引入污染物的可能性而選擇的。無紡布過濾器因其結構的特殊性,可能會將纖維脫落到濾液中。由於製造過程中需要額外的處理,而且有可能滲入污染物,因此成品裝置通常會在預定應用中進行化學物質釋放測試。當濾液要用於醫療用途時,情況總是如此。

所有膜都要進行某種程度的目視檢測。在某些情況下,視覺檢驗是使用攝影機線上完成的,攝影機捕捉光線通過結構的傳輸。如果發現高於某個臨界值的亮點,則表示膜中存在針孔;如果是梭織物,則表示纖維非常分散,以致於材料無法有效過濾。有缺陷的區域可以在材料生產時標記,並在稍後時間從成品中剔除。

還有其他類型的目視檢查可以離線完成。將膜的切片放在燈箱上或燈下,檢查是否有其他可能影響過濾器性能的缺陷。儘管檢查是主觀的,但有多種視覺缺陷會顯示過濾器無法正常運作的區域。通常,視覺缺陷與鑄造過程中的問題有關。例如,溶劑斑是膜中聚合物未正常析出的區域。通過檢查和去除視覺缺陷區域,可確保結構的均勻性。

可萃取物是存在於最終濾液中的污染物,這些污染物源自過濾器或裝置。過濾器中的可萃取物有三種類型

  • 過濾材料的脫落,例如膜上的聚合物顆粒或無紡布上的纖維
  • 製造過程中殘留的化學物質
  • 過濾器上洗掉的二次化學物質

截留性是指膜截留相關微粒或分子的能力。對於過濾器製造商來說,在每種可能的應用中測試每種過濾器的截留性是不切實際的。然而,有時候,濾網的市場規模或應用的關鍵性使得製造商將截留測試整合到例行釋放測試中在經濟上是可行的。無論測試是由製造商還是用戶進行,都應該使用與最終應用相關的方法來驗證過濾器。例如:

  • 用於分析石棉顆粒的過濾器應進行去除氣流中所有石棉顆粒的測試。
  • 病毒去除過濾器應進行病毒截留驗證。

在UF膜的獨特情況下,使用右旋反式或蛋白質進行截留測試是表徵性能特性的唯一實際方法。

截留测试的结果提供了膜的NMWL的测量值。

截留测试的必要性通过下面的例子来说明:

使用含有已知污染物的溶液并排测试具有相同孔径等级的两张膜两个小时,这两种膜都应该截留这种污染物。第一種膜的流速在測試開始後幾分鐘內開始下降,並持續下降兩小時。第二層膜的流速在兩小時內保持不變。這種差異可以用兩種方式來解釋:

  1. 第一層膜的流速可能沒有第二層膜那麼高。

區分這兩種可能性的唯一方法是分析濾液中的顆粒含量,並確定截留效率。

熱封

熱能透過模具傳輸,直接作用在被封裝的材料上。當熱能融化基材塑膠時,壓力會迫使軟化的塑膠進入膜的孔隙結構,並在材料之間形成結合。溫度、壓力和停留時間等封接參數必須針對每個製程和材料組合進行最佳化。

主要考慮因素:

  • 在加熱頭上塗上低表面能量塗層,以盡量減少塑膠堆積
  • 透明的密封區域通常表示完全密封
  • 簡單的幾何形狀,例如圓形、橢圓形或橢圓形。li>簡單的幾何形狀,例如圓形密封區,會產生更好的效果
  • 將膜密封到熔點相似或更低的基底材料上
  • 最小密封寬度為 0.05 英寸(1.25 毫米)
  • 可使用反向流動的低氣壓或水壓測試密封完整性

超聲波焊接

超聲波焊接是透過使用高頻機械運動或振動所產生的熱量來接合熱塑性塑料。振動是在垂直方向上產生;而熱則是由材料反覆碰撞所產生。

主要考慮因素:

  • 使用高頻率、低振幅 (40 kHz) 的焊機,以減少對脆弱材料(如薄膜)的損害
  • 避免過度震動
  • 適當的喇叭、墊巢和零件設計對達到良好的密封效果至關重要

射頻焊接

射頻 (RF) 焊接使用電磁波激發分子並在塑料中產生內部熱量。熱能加上壓力可將材料黏合在一起。只有某些材料(例如 PVC 和丙烯酸)具有正確的介電特性,允許 RF 焊接工作。

為達到最佳效果,請將薄膜密封在兩個塑膠外殼之間。

切割圓盤膜蛋白質結合比較

什麼是微過濾?
過濾膜

什麼是微過濾?

Microfiltration 微過濾是一種方便有效的製程,可用於純化、分離及澄清蛋白質溶液,在生物製藥、大分子治療及細胞培養等領域有廣泛的應用。從樣本中分離所需的微粒時,分析物的結合性和保留性是需要考慮的重要因素。過濾含蛋白質的樣品時,避免蛋白質因分子與膜表面或內部幾何結合而流失是非常重要的。這種非特異性蛋白質結合是由於膜與被分析物質的物理化學相互作用所造成的,並會降低樣品蛋白質的回收率。非特異性蛋白質結合也取決於溶液濃度,因為高濃度溶液比稀釋濃度更快使可用的膜結合位點飽和。因此,選擇具有低結合特性的切割片膜材料不僅有助於防止樣品流失,還能確保樣品蛋白質的優異回收率。

切割片非特異性結合分析

根據膜的表面化學、厚度、孔內可用表面面積的大小以及材料的吸附特性,蛋白質的結合水平有很大的差異(表 4;圖 6)。

表 4:Millipore® 切割圓盤膜與其他供應商的切割圓盤膜 A、B、C 和 D 的 IgG 定量蛋白質結合比較 (來自 25 mm 圓盤的 n=3 次重複的平均值 ± 計算的標準偏差;每種膜測試 1 批次)。Durapore® 親水性 PVDF 分別作為高結合和低結合對照。

Graphical Protein Comparison

Figure 6.Graphical protein binding comparisons of cut disc membranes from Millipore® and other vendors A, B, C and D, with high- and low-binding controls displayed in light purple.


鑒於放射性示踪劑的瞬間性以及125I-IgG示踪劑的生物狀態可能發生的變化,以這種方式測試的非特異蛋白質結合結果通常會顯示出結合數據的一致趨勢,同時產生絕對數值的變化。在Millipore®親水性和疏水性聚丙烯切片膜過濾器上的蛋白質結合量化,如上節所述,與Millipore® PVDF切片膜過濾器進行了單獨測試比較,結果如下。

正如所料,亲水性聚丙烯膜比疏水性聚丙烯膜表现出相对较低的蛋白质结合率(表5;图7)。在此,還研究了孔徑為 0.2 µm 和 0.45 µm 的膜之間蛋白質結合的差異。雖然孔內的可用表面面積會影響結合,但 0.2 µm 和 0.45 µm 聚丙烯膜過濾器的結合行為並無顯著差異。此外,還研究了每種膜類型的三個批次。在不同批次的 0.45 µm 親水聚丙烯中,觀察到約 20 µg/cm2 的差異(圖 7)。儘管與疏水性膜的結合能力(尤其是 Immobilon® 疏水性 PVDF 的結合能力(310.0 µg/cm2)相比微不足道,但這種差異可能是由於蛋白質與聚丙烯材料的纖維墊狀結構的不同相互作用造成的。

表 5:Millipore®親水性(philic)和疏水性(phobic)聚丙烯切片膜的IgG定量蛋白結合比較(來自47 mm切片的n=3次重複的平均值±標準偏差;每種膜測試3批次),並與Millipore® PVDF膜進行比較。Durapore® hydrophilic PVDF 分別作為高結合和低結合對照。

Protein binding comparisons of Millipore® and competitor 25 mm cut disc membranes with calculated standard deviation error bars.

Figure 7.Figure 7: Graphical protein binding comparisons of Millipore® polypropylene cut disc membranes and Millipore® PVDF (mean ± calculated standard dev of n=3 lots from 47 mm discs; 3 replicates per lot tested), with high- and low-binding controls displayed in light purple.


表 1. Millipore®和競爭對手的25 mm切片膜的IgG定量蛋白結合比較和標準偏差誤差測定(每種膜n=3個樣本)。
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