超滤技术在生物分子处理中至关重要，用于样品浓缩和缓冲液更换。死端过滤作为实验室规模的传统超滤方法，存在膜堵塞、过滤效率低和样品损失高等问题。
切向流过滤通过使液体持续扫过膜表面，克服了这些限制，防止了物质堆积，从而能够以更高的重复性和效率实现更高的收率。然而，传统的TFF系统存在占地面积大、滞留体积高以及操作劳动密集等缺点，使其在实验室规模的工作流程中效率低下。
µPulse®- TFF 系统通过将TFF与微流控泵技术相结合的微型化设计，解决了上述限制。其核心是过滤芯片，它将膜、隔膜泵和调节阀集成在一个紧凑的设计中。这项创新极大地缩短了流体路径，将滞留体积降至仅0.65毫升——使得µPulse非常适合实验室规模的应用。
芯片上的TFF微型化
过滤芯片由4层粘合在一起的塑料层构成。各层之间包含空气驱动通道、液体通道、一个隔膜泵、一组阀门（如隔膜阀和回流阀）以及滤膜。隔膜泵在真空和空气压力之间切换，使进料液在膜上循环。芯片通过传输管连接到样品管，空气供应则通过硅胶垫圈实现。
精确的跨膜压力（TMP）控制
电子调节阀可在膜上创建可定制的TMP梯度，从而优化过滤性能，同时不损害样品完整性或导致膜污染风险。
可定制的参数使用户能够优化样品处理，类似于工业TFF系统。为简化方法开发，此预测工具有助于微调工作流程，以实现最高效率、重复性和样品回收率，确保在各种应用中获得最佳性能。
更快、更洁净、更多样化的样品处理
使用µPulse芯片，浓缩过程是连续且渐进的，使样品浓缩速度比使用DEF快高达4倍。该芯片使用的过滤膜面积比传统DEF系统大50%-75%。更大的膜面积、切向流速以及膜表面的湍流确保了更高的通量。
过滤芯片设计用于一次性使用和重复使用。对于纯度和一致性要求严格的工作流程，它们可作为一次性用品以防止交叉污染。对于敏感性较低的应用，自动在位清洗程序可实现有效清洁和重复使用，性能随使用次数逐渐下降。
多样化的膜兼容性与宽泛的截留分子量范围
过滤芯片设计用于处理广泛的缓冲液和溶剂，适用于多样化的应用。经修饰的聚醚砜膜和再生纤维素膜对苛刻化学品具有出色的耐受性，同时确保高回收率。此外，过滤芯片支持多种截留分子量。mPES和RC膜的孔径范围从5至300 kDa，确保满足各种实验需求的灵活性。
| 特性 | RC | mPES |
|---|---|---|
| 孔结构 | 对称 | 不对称 |
| 温度耐受性 | 低至中等 | 高 |
| pH 耐受性 | 对极端pH耐受性中等 | 对极端pH耐受性高 |
| 化学兼容性 | 高 | 中等 |
| 电荷 | 不带电 | 磺酸基团在pH 7.0时带负电 |
| 亲水性 | 高 | 中等 |
| 热稳定性 | 相对于PES较低 | 耐热性高 |
| 污染倾向 | 非常低 | 低 |
| 蛋白吸附 | 非常低 | 低 |
| 可提取物 | 非常低 | 低 |
| 通量速率 | 中等 | 高 |
| 适用性 | 首选用于带电蛋白质、核酸和LNPs | 首选用于不带电的生物分子 |
