En este artículo explicaremos detalladamente qué es y para qué sirve el sistema TFF (Filtración por Flujo Tangencial), proporcionando una visión general de sus aplicaciones, ventajas, retos y futuro.
Introducción a los sistemas TFF
La filtración por flujo tangencial es una técnica avanzada utilizada para separar y purificar biomoléculas, como proteínas, células y otros componentes biológicos. A diferencia de la filtración directa, en la que el flujo pasa perpendicularmente a través del filtro, en la TFF el flujo pasa tangencialmente a la superficie de la membrana. Este enfoque permite un proceso de filtración más eficaz, minimizando la acumulación de partículas en la membrana y prolongando su vida útil.
El sistema TFF es especialmente útil en aplicaciones donde es crucial mantener la integridad de las biomoléculas y donde se requiere una alta eficacia de separación. Se utiliza en laboratorios de investigación y en la producción industrial.
Historia y evolución del TFF
La filtración de flujo tangencial se desarrolló inicialmente en las décadas de 1970 y 1980, principalmente para la purificación de proteínas y la separación de células en laboratorios de investigación. Desde entonces, la TFF ha evolucionado considerablemente y se ha integrado en los procesos de producción a gran escala.
Al principio, las membranas utilizadas en el TFF eran menos eficaces y más propensas a ensuciarse. Sin embargo, con los avances en la ciencia de los materiales y la ingeniería de membranas, se han desarrollado membranas más duraderas y eficaces. Estos avances han permitido que los sistemas TFF se conviertan en una herramienta crucial para la purificación y concentración de productos biológicos, contribuyendo a la producción masiva de fármacos biológicos y otros productos biotecnológicos.
Tipos de sistemas TFF
Hay varios tipos de sistemas TFF diseñados para diferentes aplicaciones y necesidades
¿Cómo funciona el sistema TFF?
En un sistema TFF, la solución se bombea tangencialmente a lo largo de la superficie de una membrana filtrante. Este flujo tangencial mantiene las partículas en movimiento, reduciendo la acumulación en la membrana y mejorando la eficacia de la filtración. El proceso puede resumirse en los siguientes pasos:
- Preparación de la solución: Se prepara la solución que contiene las biomoléculas o partículas que hay que separar y se introduce en el sistema TFF.
- Bombeo y filtración: La solución se bombea a través del módulo de membrana, donde el flujo tangencial mantiene las partículas en movimiento y evita la obstrucción de la membrana.
- Recogida de permeado y retenedor: El filtrado (permeado) se recoge en el recipiente de permeado, mientras que las partículas separadas (retenedor) se recogen en el recipiente de retención para su posterior procesamiento o eliminación.
Aplicaciones de los sistemas TFF
- Industria farmacéutica: purificación y concentración de proteínas, anticuerpos y otros productos biológicos. La TFF es esencial en la producción de fármacos biológicos, como vacunas y terapias monoclonales, garantizando la pureza y concentración adecuadas de los productos finales.
- Biotecnología: Separación y purificación de células, virus y otros componentes biológicos. En la investigación biotecnológica, la TFF se utiliza para preparar muestras biológicas puras y concentradas para diversos estudios y aplicaciones.
- Industria alimentaria: Concentración de zumos, productos lácteos y otros alimentos líquidos. Los sistemas de filtración por flujo ayudan a mejorar la calidad y estabilidad de los productos alimentarios, eliminando las impurezas y concentrando los componentes deseados.
- Tratamiento del agua: Clarificación y purificación de aguas residuales y agua potable. La TFF se utiliza para eliminar los contaminantes y las partículas no deseadas del agua, mejorando su calidad y haciéndola apta para su reutilización o consumo.
Tipos de filtración
Dentro de la tecnología de filtración, hay varios tipos que se utilizan en función del tamaño de las partículas que hay que separar y de la aplicación específica:
Conclusión
En resumen, la filtración de flujo tangencial (TFF) es una técnica avanzada que permite separar y purificar eficazmente biomoléculas y partículas. Debido a su diseño y funcionamiento, la filtración de flujo tangencial se ha convertido en una herramienta esencial en la biotecnología moderna y en diversas industrias. La capacidad de mantener un flujo continuo y controlado, junto con el menor riesgo de obstrucción, hace que los sistemas TFF sean la opción preferida para muchas aplicaciones industriales.
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Frequently Asked Questions (FAQ)
A Tangential Flow Filtration (TFF) system is an advanced technique used to separate and purify biomolecules such as proteins, cells and other biological components. Instead of flowing perpendicularly through the filter, in TFF the flow passes tangentially to the membrane surface.
In a TFF system, solution is pumped tangentially along the surface of a filter membrane. This tangential flow keeps the particles in motion, reducing build-up on the membrane and improving filtration efficiency.
Depending on the size of the particles to be separated and the specific application, there are several types of filtration, including microfiltration, ultrafiltration and nanofiltration, each suitable for different separation and purification needs.
Crossflow filtration is another name for tangential flow filtration (TFF). This method allows for more efficient filtration by keeping particles in motion and reducing build-up on the membrane.
Some challenges include optimising process conditions for different types of biomolecules, maintaining membrane integrity, and managing the operational and maintenance costs of the system.
