Vibrierende Membranfilter (VMF)

Die PallSep™-Filtrationstechnologie mit vibrierender Membran ermöglicht die Durchführung komplizierter Prozesse, die zwar Sicherheit einer Polymerbarriere erfordern, bei denen jedoch der Feed zu einem sehr großen Teil aus komplexen Biomolekül-Gemischen besteht und die Viskositäten unter Umständen höher sind. PallSep-Filterelemente stehen für eine bedeutende Innovation in der Membranfiltration.

Bei allen Prozessen, an denen die Membran beteiligt ist, entstehen Scherkräfte über der Membranoberfläche, die dem Fouling auf der Membran entgegenwirken. Bei der PallSep-Technologie entstehen die Scherkräfte durch horizontale Vibration der Membranelemente aufgrund des Feedflusses, und zwar mit einer Frequenz von über 50 Mal pro Sekunde. Die Scherkraft, die höher ist als die, die in herkömmlichen Tangentialflussfiltrationssystemen entsteht, beschränkt sich auf eine kleine Grenzschicht über der Membranoberfläche und wirkt nicht auf die Flüssigkeit. Das heißt, dass Flüssigkeiten auf sehr schonende Art verarbeitet werden können, und zwar durch einen offenen Flusspfad mit minimalem Druckabfall (gleichmäßige Transmembrandruckverteilung), was zu einem hohen Anteil suspendierter Feststoffe führt (> 60 % w/v)*.

Das Gerät Biotech PallSep PS 50 besteht aus einem gekapselten Stapel mit 0,2 µm Polyethersulfon-Membranelementen (0,2, 1 oder 5 m2 Membranfläche), die an einen Torsionsstab montiert sind. Die von einem kleinen Motor erzeugte kinetische Energie wird effizient in Vibrationen im Gestell umgewandelt, wobei die dabei entstehende Oszillation von einem Frequenzwandler geregelt wird. Das Biotech PallSep-Gerät wird in der Regel für die Verfahrensentwicklung mit Fluidvolumina zwischen 2 und 100 l verwendet.

Die Hauptanwendungen für das Biotech VMF-System beinhalten die Analyse von Zellhomogenaten und -extrakten pflanzlichen und tierischen Ursprungs, die mithilfe von herkömmlicher TFF oder Zentrifugierung nur schwer zu verarbeiten sind. Beispiele dafür sind die direkte Verarbeitung von Myzelien-Fermenterbrühe ohne Vorbehandlung sowie die Gewinnung von Zellwandfraktionen aus chemisch lysierten rekombinanten Bakteriensystemen, die zur Herstellung therapeutischer Impfstoffe verwendet werden.