TFF (Filtración de flujo tangencial)

La TFF (filtración de flujo tangencial), también denominada CFF (filtración de flujo cruzado), es un método rápido y eficiente para la filtración y separación de soluciones que contienen biomoléculas o partículas como virus, bacterias o material celular. Se trata de un proceso mediante el cual el flujo de producto (materia prima) se transporta en dirección tangencial por la superficie de una membrana y la mayor parte de la solución vuelve a circular al tanque de materia prima.

El flujo rápido de solución de materia prima por la membrana actúa "barriendo" la superficie, lo cual reduce la polarización de la concentración (concentración de producto en la superficie de la membrana). También previene la acumulación de impurezas que pueden obstruir los poros en la superficie de la membrana. El flujo tangencial rápido crea una disminución de presión, lo que hace que parte de la solución de materia prima y las moléculas disueltas que son más pequeñas que los poros de la membrana pasen por el filtro de esta. La solución que pasa por la membrana se denomina “material filtrado” o “permeado”. Las moléculas o partículas más grandes que los poros de la membrana se conservan en la solución de materia prima y se concentran.

La filtración de membrana puede clasificarse como un proceso de microfiltración o ultrafiltración. Las membranas de microfiltración, con tamaños de poro que generalmente oscila entre 0,1 micrón y 1 micrón, generalmente se usan para la clarificación, la esterilización y la remoción de micropartículas o para la cosecha celular. Las membranas de ultrafiltración, con tamaños de poro mucho más pequeños, entre 0,001 y 0,1 micrón, se usan para la concentración y desalinización de las moléculas disueltas (proteínas, péptidos, ácidos nucleicos, carbohidratos y otras biomoléculas), el intercambio de buffers, el fraccionamiento y la purificación de agua. Las membranas de ultrafiltración generalmente se clasifican por corte de peso molecular (MWCO), en lugar de por el tamaño de los poros.

La dinámica de fluido de la filtración de flujo tangencial reduce la contaminación de la membrana y mantiene las velocidades de filtración (flujo) durante un período de uso más largo, con lo cual se incrementa el rendimiento de la membrana (mayor capacidad) en comparación con la filtración tradicional con cartucho (flujo directo). Las ventajas adicionales de la TFF incluyen la capacidad de reusar los módulos de filtro y los costos de capital son relativamente bajos.

La filtración de flujo tangencial puede aplicarse a diversos campos dentro de la biotecnología. Es relevante para aplicaciones de descubrimiento de investigación y desarrollo, desde los programas piloto hasta la producción a escala completa. La TFF puede usarse para concentrar y desalinizar soluciones de muestra en un intervalo de volumen de un par de mililitros a miles de litros. Puede usarse para fraccionar las biomoléculas grandes de las pequeñas, cosechar suspensiones celulares y clarificar caldos de fermentación y lisado celular.

Aplicaciones de filtración de flujo tangencial en la biotecnología

Los procesos de microfiltración y ultrafiltración que incorporan filtración de flujo tangencial o flujo cruzado se usan en una amplia gama de aplicaciones biofarmacéuticas. Los siguiente son ejemplos de algunas aplicaciones típicas:

• Concentración y desalinización de soluciones de proteínas, péptidos y oligonucleótidos
• Purificación y recuperación de anticuerpos o proteínas recombinantes
• Concentración y diafiltración de vacunas y conjugados.
• Fraccionamiento de mezclas de proteínas
• Fraccionamiento y purificación de plasma sanguíneo
• Clarificación y concentración de caldo celular
• Perfusión de cultivo celular, como en la producción de un anticuerpo monoclonal
• Clarificación de caldos de fermentación
• Concentración y lavado de células bacterianas
• Purificación de agua y tampones (eliminación de endotoxinas)