L’ultrafiltrazione (UF) e la diafiltrazione (DF) sono fondamentali per lo sviluppo e la produzione di terapie biologiche, basate su proteine, anticorpi e acidi nucleici, nonché per le terapie che si basano sul rilascio di nanoparticelle virali o lipidiche (LNP). Possono essere utilizzati separatamente o in combinazione per preparare la molecola bersaglio alla successiva fase di trattamento, consentendo la pulizia, la purificazione, la concentrazione, lo scambio di tamponi e la rimozione di sali del campione. Entrambe le tecniche prevedono l’uso di filtri a membrana, ma funzionano in modo leggermente diverso
Qual è la differenza tra ultrafiltrazione e diafiltrazione?
L’UF utilizza una membrana semipermeabile per separare le molecole in base alle dimensioni ed è tipicamente utilizzata per la purificazione e la concentrazione. La DF è il processo di aggiunta di un altro tampone o solvente dopo l’UF.
Ecco come funzionano in combinazione:
L’UF utilizza una membrana semipermeabile con una forza attiva applicata per guidare la filtrazione. In genere, la forza viene applicata mediante centrifugazione o pressione.
La membrana semipermeabile trattiene le molecole target più grandi e lascia filtrare quelle più piccole. Le membrane di cellulosa rigenerata e di polietersulfone (PES) sono popolari per la terapia genica e le applicazioni biologiche, ai bassi livelli di ritenzione con le proteine e alla compatibilità in un ampio intervallo di pH.
Il DF consente lo scambio di tamponi aggiungendo un nuovo tampone al materiale ritenuto. Il tampone viene sostituito e il campione viene riportato al volume originale. A questo punto il ciclo UF/DF può essere ripetuto fino a quando il campione raggiunge un livello soglia di sostituzione con il nuovo tampone.