传统TFF系统面临的挑战

切向流过滤(TFF)的核心原理,是通过使流体沿膜表面循环流动来降低膜污染风险。随着研发阶段样品体积不断减小、批次数量不断增加,传统 TFF 设备在低体积应用中的效率逐渐显现出不足。

  • 最小工作体积过大 — 研发阶段往往需要在尽可能小的体积下获得可靠数据,尤其是在处理高价值或具有潜在风险的样品时。然而,大多数现有系统的最小工作体积仍在 5–10 mL,当实际需求仅为 0.5 mL 甚至更低 时,会造成明显浪费。
  • 低体积操作依赖人工干预 — 在小体积条件下,许多台式系统需要人工频繁调整和监控运行状态,自动化程度有限,重复性依赖操作经验。
  • 放大路径不连续 — 为适应低体积处理,研发阶段可能被迫采用替代纯化方法,而这些方法在中试或生产阶段往往难以直接放大,增加了后续工艺开发成本。

迈达维的工程解决方案

在系统设计中,我们从基础工程约束出发,而不是简单缩小现有方案。

  • 尽可能降低滞留体积 — 每增加 1 mL 的流路滞留体积,都会直接增加最小批次需求,并增加样品损失风险。因此,我们在系统设计中将管路长度和内部体积控制在必要的最小范围内。
  • 小尺寸过滤组件 — 我们开发并采用过滤面积低至 4 cm² 的中空纤维组件。更小的过滤组件意味着更短的管路、更低的滞留体积,同时仍可保持可预测的过滤行为。
  • 被动压力控制 — 针对具体应用工况,对流路阻力和跨膜压力进行工程化匹配,从而避免使用额外的压力传感器或背压阀。这一设计不仅降低了系统复杂度,也减少了滞留体积和压力过冲风险。
  • 自动工艺终点监测 — 用户只需设定目标浓缩倍数或洗滤体积,系统即可在运行过程中持续监测滤液重量,并在达到设定条件后自动停止,无需人工干预。

实际成果

样品节省: 您可以常规处理亚毫升体积,大大降低贵重样品需求或有毒试剂使用。

操作效率提升: 系统设置和培训时间显著缩短,小巧的设备占地面积支持多批次并行运行。

便于技术转移: 小规模和大规模使用相同的组件形式,层流流型的流体动力学易于理解。

我们的优势

性能指标 迈达维系统 其他方案
最小工作体积 <0.5 mL 5–10 mL
滞留体积 <0.5 mL 一般 5–15 mL
压力控制 被动压力控制 夹管阀,手动或 P&ID
装机时间 5 分钟(ReadyPath™) 30–60 分钟
自动化程度 无需人工值守 手动或半自动
可放大性 组件形式可直接放大 低体积条件下常需更换技术路线
替代透析 更快、更简便 虽快于透析,但系统复杂

典型应用场景

  • LNP和RNA疗法 — 用于 mRNA、siRNA 制剂的缓冲液置换和浓缩。在处理昂贵核酸样品时,低滞留体积尤为关键。
  • 外泌体和细胞外囊泡 — 在研究相关体积下进行温和分离和纯化。低剪切流路有助于保持囊泡完整性。
  • 蛋白 & 生物制品 — 浓缩、洗滤与制剂。TxFlow™ Go 覆盖 0.5–500 mL,定制系统可放大到生产规模。
  • 纳米颗粒 — 反应结束后对纳米颗粒进行纯化与浓缩。
  • 更快的透析替代方案 — 缓冲液置换从数天缩短到 30 分钟至数小时,自动洗滤还能把缓冲液消耗降低 95% 以上。

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