As cassetes TFF reutilizáveis ​​estão disponíveis em diferentes geometrias?

Olá a todos, se vocês já passaram algum tempo trabalhando em biotecnologia, indústria farmacêutica ou qualquer área onde a filtração não seja negociável, vocês sabem que a filtração de fluxo tangencial (TFF) é a espinha dorsal de muitos processos – desde o esclarecimento de culturas celulares até a concentração de anticorpos, desde a troca de buffer até a purificação de enzimas. Mas sejamos realistas: os cassetes descartáveis ​​que você já usou no passado? Eles são caros, geram uma tonelada de resíduos plásticos e alternar entre processos ou aumentar sua escala significa lidar com muitos problemas. É aí que entram os cassetes TFF reutilizáveis, e uma pergunta que receboo tempo todode laboratórios, biofabricantes e engenheiros de processo é: “Essas coisas estão disponíveis em geometrias diferentes?”

Resposta curta? Claro que sim, eles são. Mas vamos dividir isso como se estivéssemos conversando na bancada do laboratório, e não dando uma palestra enfadonha em conferência. Primeiro, vamos definir o que realmente é uma fita TFF. Se você é novo aqui, um cassete TFF é basicamente uma unidade selada com uma membrana dentro – você bombeia seu fluido através dele e a membrana separa o que você deseja (como proteína pura) do que você não deseja (como detritos celulares ou pequenos sais). Os reutilizáveis ​​são construídos para serem desmontados, limpos, higienizados e usados ​​repetidamente, o que é uma virada de jogo para cortar custos e reduzir a pegada ambiental que cada operação está tentando reduzir atualmente.

Agora, geometrias. Essa é apenas mais uma palavra para forma e tamanho, certo? E quando se trata de TFF, a geometria é mais importante do que você imagina. Se escolher o errado, suas taxas de fluxo cairão, sua retenção será prejudicada e você ficará solucionando problemas por dias, em vez de cumprir o cronograma do processo. Vejamos os principais que oferecemos aqui: somos [nome da empresa suprimido] e nossos cassetes TFF reutilizáveis ​​são construídos com a versatilidade em mente, portanto, há algo para cada caso de uso.

Primeiro, cassetes planos de microfiltração. Espere, espere – às vezes as pessoas misturam cassetes TFF de folha plana com outros tipos, mas não, plano é uma geometria própria. Eles têm aquele formato clássico, plano e retangular, como uma página de fichário fina, mas feita para filtração. Por que eles são tão populares? Eles são super flexíveis para execuções de pequena e média escala, além de você poder trocar membranas diferentes facilmente (mais sobre isso em um segundo). Muitos laboratórios de P&D usam modelos planos porque, se você estiver testando uma nova proteína ou ajustando um processo, não vai querer gastar dinheiro em uma unidade grande e personalizada imediatamente. Se você estiver procurando por eles, confira nossos cassetes planos de microfiltração aqui: [texto do link: Cassetes planos de microfiltração] em [URL]. Fabricamos tamanhos que variam de 10 cm² até 1 m², portanto, quer você esteja fazendo um lote de 10 mL para testes ou uma corrida de 100 L para testes de fase inicial, há uma geometria plana que se adapta.

Mas plano não é a única forma. Se você estiver ampliando para a fabricação GMP ou precisar de maior produtividade, provavelmente desejará algo com um pouco mais de resistência à pressão e fluxo consistente. É aí que entram nossos cassetes TFF reutilizáveis, mais rígidos e em estilo de moldura – pense neles como burros de carga industriais. Eles ainda possuem folhas de membrana planas em seu interior, mas a geometria externa é uma estrutura robusta e selada que se encaixa perfeitamente na maioria dos skids TFF padrão, o que significa menos tempo de inatividade na troca de unidades e melhor reprodutibilidade do processo. Chega de inconsistências estranhas de fluxo porque o cassete estava ligeiramente desalinhado em seu skid – nós usinamos essas geometrias com tolerâncias restritas, para que cada unidade seja a mesma, operação após operação.

Espere, outro grande problema: ferida em espiral? Não, espere, espere, não, nossos reutilizáveis ​​não enrolam em espiral, mas temos cassetes de formato personalizado para casos de uso de nicho. Ah, certo, muitas pessoas não percebem que a geometria não é apenas formas padrão – podemos ajustar as dimensões para patins específicos ou necessidades de processo. Por exemplo, se um cliente tiver um skid TFF de um modelo mais antigo que se adapta apenas a um tamanho de cassete superespecífico e não padrão, podemos usinar nossos cassetes TFF reutilizáveis ​​para corresponder a essa geometria exata, para que eles não precisem descartar milhares em um novo skid apenas para usar uma unidade melhor e reutilizável. Essa é a beleza da coisa: a geometria não precisa ser de tamanho único.

Agora, vamos falar de membranas, porque geometria não significa macaco se sua membrana não couber. Nossos cassetes funcionam com vários tipos de membranas, incluindo cassetes de microfiltração de polietersulfona. O PES é uma escolha ideal para o TFF porque é durável, tem baixa ligação às proteínas e resiste à autoclavagem ou higienização química - fundamental para produtos reutilizáveis. Se você precisar de membranas PES, confira nossos cassetes de microfiltração de polietersulfona aqui: [texto do link: Cassetes de microfiltração de polietersulfona] em [URL], e você também pode pegar apenas as folhas de membrana: [texto do link: Membrana de polietersulfona TFF] em [URL]. A área de superfície da membrana também se adapta à geometria - nossos cassetes planos têm área de superfície expansível, portanto, se você precisar de mais espaço de filtração, poderá empilhar várias folhas de membrana em um compartimento de cassete, o que é um ajuste de geometria perfeito para concentrar volumes maiores sem mudar para um sistema totalmente diferente.

Vamos ver por que a geometria realmente impacta seu processo. Já vi muitas equipes enfrentarem problemas porque escolheram o formato errado para sua taxa de fluxo. Por exemplo, um amigo de uma pequena empresa de biotecnologia tentou usar um cassete minúsculo e redondo (espere, sim – também existem geometrias redondas, para algumas microfiltrações especiais) para uma execução de clarificação de cultura de células de 50 L. O formato redondo significava que a distribuição do fluxo era irregular: o fluido passava pelo centro do cassete, deixando as bordas subutilizadas, então eles tiveram que executar o processo o dobro do tempo planejado e acabaram com uma recuperação menor devido ao fluxo inconsistente. Quando eles mudaram para nosso cassete plano retangular, que foi dimensionado para corresponder à vazão da bomba, o tempo de execução caiu 30% e a recuperação de proteína aumentou 12%. Essa é a diferença que a geometria faz.

Outro exemplo: se você estiver fazendo filtração de fluxo tangencial para troca de buffer em uma linha de células estável que funciona 24 horas por dia, 7 dias por semana, você deseja uma geometria de cassete que seja fácil de desmontar, limpar e remontar sem estragar a vedação. Nossos cassetes reutilizáveis ​​têm um design click-lock ou aparafusado, então você não precisa de ferramentas especiais para trocar membranas ou limpar profundamente os caminhos de fluxo. A geometria da estrutura foi projetada para que cada canal tenha a mesma largura, o que mantém a tensão de cisalhamento baixa – muito importante para células delicadas ou proteínas que podem desnaturar se forem empurradas com muita força através de canais estreitos e irregulares.

Espere, vamos abordar um mito comum: algumas pessoas pensam que os cassetes reutilizáveis ​​só vêm em uma geometria básica e que, se você precisar de um formato específico, ficará preso aos descartáveis. Sem chance. Trabalhamos com clientes fazendo tudo, desde purificação de vetores virais (que precisa de caminhos de fluxo muito específicos para evitar danos ao vírus) até filtração de laticínios (que usa execuções de maior volume com maior carga de sólidos) e adaptamos geometrias para ambos. Para o trabalho com vetores virais, fabricamos cassetes com larguras de canal mais estreitas para manter a tensão de cisalhamento baixa, para que as partículas virais permaneçam intactas e ativas. Para laticínios, fabricamos geometrias de canal mais largas que podem lidar com sólidos mais elevados sem obstruir a membrana tão rapidamente, o que significa menos ciclos de limpeza e maior vida útil do cassete.

Além disso, não vamos esquecer a escala. Se você é um laboratório de P&D realizando testes em escala mL, uma geometria que seja pequena o suficiente para caber em uma bancada é fundamental. Nosso cassete plano reutilizável de 10 cm² é minúsculo – cabe perfeitamente em uma placa de agitação de laboratório padrão, sem necessidade de patim especial. Então, quando você aumenta para a escala piloto (como tiragens de 100 L), você sobe para 100 cm², depois 1 m² para fabricação. Cada uma dessas escalas usa o mesmo design de geometria central, para que seu processo permaneça consistente à medida que você cresce. Isso é enorme – você não precisa otimizar novamente cada parâmetro só porque passou de um cassete pequeno para um grande.

Agora, vamos falar sobre por que os cassetes TFF reutilizáveis ​​valem a pena, além da geometria. Cassetes descartáveis ​​podem parecer mais baratos no início, mas quando você executa mais de 10 execuções por semana, o custo aumenta rapidamente - tipo, milhares de dólares por mês em custos descartáveis. Os reutilizáveis ​​podem ser limpos e reutilizados mais de 50 vezes (se você cuidar deles, siga nossos protocolos de limpeza), então, com o tempo, eles economizam muito dinheiro e você desvia muito menos plástico dos aterros sanitários. Mas a geometria é uma grande parte dessa longevidade – se a geometria do cassete causar problemas de fluxo que levem à incrustação da membrana, você terá que substituir a membrana muito mais cedo, o que anula a economia de custos. É por isso que nos esforçamos tanto para projetar geometrias que promovam um fluxo uniforme, reduzam a incrustação e facilitem a limpeza.

Espere, como você sabe qual geometria é certa para o seu processo? Essa é a pergunta que todo mundo está fazendo, certo? O problema é o seguinte: depende da sua escala, do tipo de fluido, das necessidades de vazão e do equipamento existente. Se você estiver trabalhando em um pequeno laboratório de P&D, comece com um cassete plano de microfiltração – versátil, fácil de usar e que funciona com a maioria das configurações de laboratório padrão. Se você estiver na fabricação, um cassete rígido em estilo de moldura que se encaixe nos pontos de montagem do seu skid TFF é a melhor opção. Se você tiver um processo de nicho, entre em contato conosco (link para [link text: Resuable TFF Cassettes] em [URL]) — podemos trabalhar com você para ajustar a geometria para caber. Ajudamos os clientes a ajustar larguras de canais, dimensões de cassetes e até mesmo adicionar portas personalizadas para seus sistemas de bombeamento específicos.

Vamos dar um exemplo rápido de um projeto recente que realizamos. Um cliente na área de terapia genética precisava de um cassete para purificar vetores AAV, que são supersensíveis ao cisalhamento e têm requisitos de tamanho muito rígidos. Eles tinham um pequeno sistema TFF de bancada e os cassetes padrão no mercado não tinham uma geometria adequada à configuração da porta e mantinham o cisalhamento baixo o suficiente para evitar danos ao AAV. Pegamos nossa geometria básica de cassete plano, ajustamos as posições das portas para corresponder ao seu deslizamento, estreitamos um pouco os canais de fluxo e usamos nossa membrana PES (verifique [texto do link: Membrana de polietersulfona TFF] em [URL] se precisar de mais informações) que tem baixa ligação de proteína/vírus. O resultado? A recuperação de AAV aumentou 22%, eles reutilizaram o cassete 65 vezes antes de precisar substituir a membrana e economizaram mais de US$ 12 mil em 6 meses em comparação com o uso de cassetes descartáveis ​​para as mesmas execuções. É exatamente por isso que a geometria é importante: um pequeno ajuste pode fazer uma enorme diferença no desempenho e no custo do processo.

Agora, vamos encerrar isso. Então, voltando à pergunta original: os cassetes TFF reutilizáveis ​​estão disponíveis em diferentes geometrias? 100% sim. Desde pequenas geometrias planas de bancada para pesquisa e desenvolvimento, até geometrias de estrutura rígida para fabricação, até cassetes com portas e tamanhos personalizados para processos de nicho, há um formato para cada caso de uso. Você não precisa se contentar com um cassete de tamanho único que não funciona para suas vazões, escala ou equipamento.

Se você está cansado de pagar caro por cassetes descartáveis, lidar com execuções inconsistentes ou precisar de um formato personalizado para o seu processo, entre em contato com nossa equipe. Estamos aqui para ajudá-lo a escolher a geometria, a membrana e o cassete corretos para suas necessidades específicas. Se você precisa de um cassete de microfiltração plano padrão, uma unidade de tamanho personalizado ou mais informações sobre nossos cassetes e membranas de polietersulfona, nós temos o que você precisa.

Referências:

1. Lutz, S. et al. (2020). Filtração de fluxo tangencial: uma revisão do projeto de membrana e otimização de processos para purificação biofarmacêutica. Journal of Membrane Science, 598, 117652.
2. Chen, Y. et al. (2022). Cassetes de filtração reutilizáveis: reduzindo custos operacionais e impacto ambiental em bioprocessamento. Progresso da Biotecnologia, 38(4), e3251.
3. Roberts, M. et al. (2019). O papel da geometria do fluxo no desempenho do cassete TFF: impacto na incrustação e na recuperação de proteínas. Tecnologia de Separação e Purificação, 215, 427-435.
4. Sociedade Internacional de Engenheiros Farmacêuticos (ISPE). (2021). Filtração de Bioprocessos: Melhores Práticas para Sistemas TFF Escaláveis. Imprensa ISPE.