離心過濾技術在生物工業，細胞初（chū）級提取和細胞溶解物（wù）淨化處理上無所不在。這種技術特別是在處理高分子如（rú）疫苗，類病毒顆粒或結構鬆散的多糖分子及核酸上，較微細過濾法有（yǒu）更大的優勢。

管式離心（xīn）機、碟（dié）片式離心機和螺旋式沉降離心機作為離心過濾設備，在淨化生物製品上的應用是非常（cháng）普遍的。選擇使（shǐ）用哪（nǎ）一種離心機來（lái）處理，主要是看物料的本性、固體（tǐ）顆粒的濃度和沉降能力。

舉例來說，由於沉（chén）降（jiàng）能力低，螺旋式沉降（jiàng）離心機隻能處理大顆（kē）粒的物料，如菌絲體（tǐ）或絮凝細胞。

碟片式離心機在生物過程處理（lǐ）中有很寬廣的適用性，它已經長期運（yùn）用在微（wēi）生（shēng）物細胞和內含體的回收，細胞溶菌液的淨（jìng）化。它有一個相對新的（de）應用領域是在哺乳細胞中的回收。如治療蛋白在哺乳細胞中是具有很低的壓榨率（2g/L），因此在（zài）生產上一次通常要處理大於15,000L的量。碟片式離心機的高生產能力，在這方麵（miàn）的應用是一個很好的選擇。但是，哺乳細胞對剪（jiǎn）切力（lì）是非常（cháng）敏（mǐn）感的，這種（zhǒng）機器（qì）進料口（kǒu）會產生高剪切力，同時為（wéi）了防止過高的流動應力，離心機（jī）通常的工作轉速通常低於最高轉速。碟（dié）片式離心機能（néng）處理大量的物料（liào），但是（shì）排出的沉降物是濕泥狀的。這種濕（shī）泥是持續或間歇性的被噴出，這製約了它對高密度細胞溶解液的回收，高潔淨沉積產品溶液的下遊分離。

管式離心機在（zài）這些方麵的處理卻很有效。首先它的分離因素比碟片式離心機（jī）更高，所以澄（chéng）清液更清，固相更幹燥，固相幹燥率可達40%；其（qí）次轉鼓內（nèi）部沒有複雜的碟片（piàn），剪切力很小，同時產生更低的液體霧（wù）沫量。但是管式離心機需要間（jiān）歇性停機卸料，所以它的處理量不大。

選（xuǎn）擇哪一種離心機還（hái）要考慮到生物處理中需要的（de）一些重要功能：如（rú）在位清洗(C.I.P)，在位（wèi）消毒(S.I.P)功能（néng）。

生物技術公司在臨床追蹤潔淨治（zhì）療，為了市場必須快速（sù）轉變新的方向。在這過程中的一個（gè）關鍵要素是小型設備在（zài）其中起的雙重作用：為臨床尋找GMP適應材料和為大（dà）批量生產起工藝示範作用。隨著（zhe）從宿主細胞中提取的（de）生物製劑種（zhǒng）類不（bú）斷增加，工業（yè）上需要多（duō）用途的，可升級的機器來為臨床（chuáng）研究處（chù）理藥品。隻要離心分離符合這些需求，毫無疑問普遍都能獲利。然而，選擇一款合適的離心設備是不易的。

這款離心（xīn）機對（duì）於幹燥泥餅是半連續性的出（chū）料，同時擁有CIP，SIP和全（quán）密封功能（néng）。它有低剪（jiǎn）切力的噴嘴（zuǐ）進料，高效的活塞機構直接出料的設計，這種設（shè）計提供了（le）一個內部無隔板，窄型的轉鼓結構。另外（wài）向（xiàng）上流動的模式，低剪切力進料（liào）錐形（xíng）腔，結合（hé）下溢（yì）式排水促進更強的浸注性，同時擁有一個穩定的，高（gāo）壓的液體層麵，使分離效果達到最佳。

我（wǒ）們評定（dìng）STC-5的淨化（huà）能力通（tōng）過（guò）處理以下多種物料：完整細胞和酵母溶解物，革蘭氏陽性的和陰性（xìng）的微生物溶解物，及中（zhōng）國倉（cāng）鼠卵巢的哺乳細胞（bāo）。我們用哺乳細胞溶解物和一些對剪切力敏感的高分子物（wù）料如：多聚糖和DNA質（zhì）粒來驗證該機器的低剪切力能力。

1．細菌和哺乳（rǔ）動物細胞（bāo）溶（róng）液的淨化：                                          為了決定物料通過量，我們通過不同的進料速率和轉鼓轉速，淨化了大（dà）腸杆（gǎn）菌，鏈球菌的發酵液和哺（bǔ）乳（rǔ）動物細（xì）胞培養基流體。通過幾次在不同流速下的進料，以及定期澄清液取（qǔ）樣測量濁度，我們確定了物料的穩定（dìng）態。為了測試我們這種行為相關（guān）性的正確性，我們也用P6來淨化大腸杆菌發酵液。

2．剪切力測試：

多聚糖和DNA質粒對於剪切力都是很敏感的，我們都在15,000g的作用下處理。同（tóng）樣在P6機器上，導致了多聚糖的破損，而這種23F型多（duō）聚（jù）糖是一次進料(1.0Lpm)處理完的。在STC-5機器上，15,000g處理包含可溶解DNA質粒的大腸杆菌溶液，分5次進料。（4分鍾停滯時間）。為了回收完整的哺乳細胞，我們先用清（qīng）水充滿轉鼓，然後再（zài）進料，這（zhè）樣可防止未濕潤的進料區（qū）產生突然的剪切力。

3．分析技術：

我（wǒ）們用HF公司的DRT-15CE濁度計來測量濁度。為（wéi）了估計廢液中可溶性生成物的收（shōu）得率損失，在用刮刀出料（liào）後我們對固料進行稱（chēng）重和分析，計算出含液濾（lǜ）。為了驗證剪切力，我們用SSG公司的（de）CASYTTC細胞計數器，來測量回收到的固料中可（kě）存（cún）活的CHO哺（bǔ）乳細胞的數量分布。我們通過監測DNA的釋放量來間接測量細胞的破損量（用熒光染色化驗法（fǎ））。用（yòng）Olympus的AX70顯微鏡來目測10微米大小的哺乳動（dòng）物細胞的分布。我們用激（jī）光色（sè）譜法測量多聚糖分子（zǐ）的尺寸縮減。使用激光折光儀和（hé）光度計，通（tōng）過SDS-PAGE電泳和光密度計（jì）來測（cè）量DNA質粒的破損量，同時反映了質粒進（jìn）入疏鬆的，敞開的（de）圓盤（pán）體和宿主細胞染色體DNA中。

4．結果：

產量和淨化效率：

表中（zhōng）的實驗數據表明了離（lí）心機（jī）轉速和（hé）進料速度對淨化效率的影響。