CN111565823A - 切向流过滤tff系统和包括集成泵装置的一次性tff单元 - Google Patents

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Abstract

公开了一种切向流过滤(TFF)系统和包括集成泵装置的一次性TFF单元。即，提供了一种TFF系统，其包括用于将一次性TFF单元、两个流体储存器和空气供给组件集成在一起的夹持组件。进一步地，一次性TFF单元包括隔膜泵组件和浓缩膜。进一步地，提供了一种使用包括一次性TFF单元的TFF系统的方法。

Description

切向流过滤TFF系统和包括集成泵装置的一次性TFF单元
相关申请的交叉引用
本申请涉及并要求在2018年1月12日提交的美国临时专利申请No.62/616,486的优先权；在此通过引用将其公开的内容合并于本文中。
技术领域
本发明公开的主题总体上涉及蛋白质生产的方法，并且更特别地涉及一种切向流过滤(tangential flow filtration，TFF)系统和包括集成泵装置的一次性TFF单元。
背景技术
蛋白质生产是复杂的过程，其涉及生物细胞、亚细胞组分、化学反应、分离方法和过滤的使用的一些组合。此过程(和许多间歇步骤)的最终结果通常是含有在先前的步骤中不能被除去的靶蛋白和小分子(例如盐等)的非常稀的溶液。为了继续纯化过程或将蛋白质用于科学或工业的目的，溶液通常需要进行浓缩和缓冲液交换。用于这种的最常用的方法之一是超滤。
超滤，就像标准过滤一样，涉及仅可渗透混合物的一些较小尺寸的组分的介质(薄膜)。同时，选择薄膜孔径以使目的蛋白质不能透过。向薄膜的取样侧的起始混合物施加力(通常是压力)将使较小的组分穿过薄膜，同时将蛋白质留在薄膜的取样侧，从而将其浓缩。通过将浓缩的蛋白质重新悬浮在所需缓冲液中并重复浓缩过程，可以使用相同的原理进行缓冲液交换。如果样品流是单向的并且穿过薄膜，则这种过滤装备可以被称为死端过滤。虽然制造和使用简单，但它具有显著的缺点：由于样品混合仅仅依赖于扩散和对流，因此在薄膜处产生浓度梯度。浓度梯度导致过滤流减少，并产生损害蛋白质稳定性的条件。最常见的是，死端超滤设备利用离心力在薄膜处产生压力。例如，将溶液放入管子中，该管子具有将溶液从管子的下部、空的部分隔开的膜。在离心机中旋转该管子，使得溶液和小分子被推动以通过薄膜，在顶部隔室中留下少量溶液和大的蛋白质分子。该方法是冗长的，由于两个主要原因：(1)由于过滤设备的离散尺寸，该过滤设备不可扩展(即，最大的常用实验设备具有十五毫升的容量)，和(2)因为检查过滤过程需要停止离心机，因此难以监测。无法检查溶液以确保没有滤出太多将导致蛋白质从溶液中分离并沉淀在薄膜上。此外，这些离心管和薄膜不能被有效地清洗。因此，这些离心管和薄膜通常在仅使用一次后就被处理掉。
与死端过滤相反，切向流过滤TFF设备在取样侧具有平行于薄膜的恒定再循环流。TFF(亦称，横流过滤)是一种用在蛋白质纯化的过滤类型。在TFF中，压力和流量通常都是使用蠕动泵和分流器的组合来产生。使用的薄膜类型与死端过滤相同。然而，TFF的主要优点是经常地对薄膜表面进行蛋白质的清除，并且溶液被混合，使得其始终具有一致的浓度。没有浓度梯度使得TFF对蛋白质更温和并提供更好的流动特性。TFF的其它优点包括易于在线监测和可扩展性。薄膜可以被清洁和再使用或处理，而管道和溶液容器在使用后必须清洁。传统TFF装备的主要缺点是其几十毫升(由泵和管道造成)的死体积，使得其不适合于实验室规模的使用。
因此，需要更小规模的TFF设备，其是有效的、可消耗的、具有低死体积，并且可以以自动化的方式使用和监测，以减少与蛋白质生产中的超滤步骤相关的工作量。
发明内容
本文公开了一种用于切向流过滤TFF应用的设备、系统和方法。在一个实施例中，描述了一种用于浓缩蛋白质溶液的TFF系统，所述TFF系统包括：TFF单元，所述TFF单元具有隔膜泵组件和浓缩膜，所述TFF单元适于从含蛋白质溶液中浓缩蛋白质；空气供给组件，所述空气供给组件可操作地连接到所述TFF单元，所述TFF单元适于空气流控制；以及储存组件，所述储存组件可操作地连接到所述TFF单元，所述TFF单元适于液体流控制。所述空气供给组件可以连接到所述TFF单元的一端处，并且所述流体储存器组件可以连接到所述TFF单元的相对端处。
所述TFF单元可以是一次性的，并且可以适于有限的使用并用于较小体积的浓缩。所述TFF单元可以具有多个层。在一个实施例中，所述TFF单元的多个层可以具有空气通道、流体通道和流动端口，所述流动端口用于液体流控制和用于空气流控制，由此所述隔膜泵组件和所述浓缩膜在多所述个层的外层之间，并且由此在邻近所述隔膜泵组件的多个层之间可以形成腔室。
在一个示例中，所述多个层可以包括激光接合的四个丙烯酸层，并且其中所述隔膜泵组件和所述浓缩膜在所述多个层中的两个中间层之间。
所述隔膜泵组件可以包括阀部件和隔膜部件，所述隔膜部件适于通过流动端口抽吸或分配含蛋白质溶液。阀部件可以具有空气致动阀组，所述空气致动阀组包括在隔膜泵组件的一端的三个空气致动阀组和在隔膜泵组件的相对端的两个空气致动阀组。
所述隔膜部件可以包括多个隔膜。另外，所述隔膜部件可以是比所述阀部件大的半球形截面的隔膜。
所述TFF系统的空气供给组件可以包括空气供给单元和电磁阀组，所述电磁阀组适于通过所述空气供给单元向所述隔膜泵组件施加正压或负压。
所述流体储存器组件可以包括两个流体储存器，一个流体储存器用于容纳含蛋白质溶液，并且另一个流体储存器用于容纳缓冲溶液。两个流体储存器中的每一个可以包括盖子，所述盖子安装有液体流连接器和空气流连接器。
所述液体流连接器可以包括两个管子，所述两个管子向下延伸到所容纳的液体中，所述两个管子中的一个用于从流体储存器中抽吸液体，并且所述两个管子中的另一个用于使液体返回到流体储存器，并且所述空气流连接器可以在两个流体储存器之间共用。
所述TFF系统可以进一步地包括用于夹持组件，所述夹持组件保持TFF单元、空气供给组件和流体储存器组件。此外，所述TFF系统可以包括容积传感器、废料滑道和废料容器，所述容积传感器用于测量所述流体储存器组件中的液位，所述废料滑道适于引导渗透物，所述废料容器连接到所述废料滑道且适于收集引导的渗透物。
所述TFF系统还可以包括单元保持架和夹持手柄，所述单元保持架具有槽，所述槽用于对准TFF单元，并且所述夹持手柄适于迫使所述单元保持架和所述TFF单元进入所述夹持组件中，使得所述TFF单元连接至所述流体储存器组件和所述空气供给组件并与所述流体储存器组件和所述空气供给组件密封。
一种制造用于浓缩蛋白质溶液的TFF系统的方法，包括以下步骤：提供部件以制造TFF系统，所述部件包括一次性TFF单元、流体储存器组件、空气供给组件和夹持组件；组装具有所述部件的TFF系统；提供连接到所述TFF系统的用户界面；设置使用所述用户界面的过滤过程的参数；以及启动所述过滤过程。
组装步骤可以包括以下步骤：将所述流体储存器组件插入到所述夹持组件中；将所述一次性TFF单元锁定到所述夹持组件中；以及将TFF一次性单元连接到所述空气供给组件和所述流体储存器组件。
所述方法进一步包括以下步骤，将一定量的缓冲溶液和一定量的含蛋白质溶液引入流体储存器组件中，由此所述过滤过程包括以下步骤，用缓冲溶液充注所述TFF系统，并从含蛋白质溶液中浓缩蛋白质。
一种通过TFF浓缩蛋白质溶液的方法，可以包括以下步骤：提供TFF系统，所述TFF系统包括TFF单元，所述TFF单元具有隔膜泵组件和浓缩膜，所述TFF单元适于从含蛋白质溶液中浓缩蛋白质；空气供给组件，所述空气供给组件可操作地连接到所述TFF单元；流体储存器，所述流体储存器可操作地连接到所述TFF单元，所述流体储存器容纳缓冲溶液和含蛋白质溶液；以及夹持组件，其保持TFF单元、空气供给组件和流体储存器；设置用于处理含蛋白质溶液的泵送序列参数；通过启动充注泵送序列开始处理含蛋白质溶液；通过启动浓缩泵送序列继续处理含蛋白质溶液；通过启动渗滤泵送序列继续处理蛋白质溶液；以及收集来自蛋白质溶液的蛋白质渗余物。
附图说明
由此，已经概括地描述了本公开的主题，现在将参考附图，附图不一定按比例绘制，并且其中：
图1和图2分别示出了根据本主题一个实施例的本公开的一次性TFF单元示例的透视图和爆炸图；
图3示出了根据本主题一个实施例的与一对流体储存器和空气供给组件结合的一次性TFF单元的爆炸图；
图4A和图4B分别示出了根据本主题一个实施例的本公开的一次性TFF单元的平面图和剖面图；
图5示出了根据本主题一个实施例的本公开的一次性TFF单元的隔膜泵组件示例的各种视图；
图6示出了根据本主题一个实施例的TFF系统和一次性TFF单元的基本过滤操作示例的示意图；
图7示出了根据本主题一个实施例的本公开的TFF系统的方框图，该TFF系统可以包括三种操作模式(或泵送序列)以用于执行过滤循环；
图8A、图8B和图8C分别示出了图7所示TFF系统的充注泵送序列、浓缩泵送序列和渗滤泵送序列的方框图；
图9示出了根据本主题一个实施例的本公开的TFF系统的一部分的透视图，该TFF系统包括空气供给组件和夹持组件；
图10示出了根据本主题实施例的本公开的TFF系统的一部分的透视图，该TFF系统包括空气供给组件、夹持组件、容积传感器、废料滑道和废料容器；
图11示出了本公开的TFF系统的所有部件的爆炸图，该TFF系统包括根据本主题一个实施例的本公开的一次性TFF单元；
图12示出了本公开的TFF系统在完整组装时的侧视图，该TFF系统包括根据本主题一个实施例的本公开的一次性TFF单元；以及
图13和图14示出了包括使用一次性TFF单元的TFF系统的方法的示例的流程图。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述本公开的主题，在附图中示出了本公开主题的一些但不是全部实施例。相同的数字始终指的是相同的元件。本公开的主题可以以许多不同的形式来体现，并且不应被解释为限于本文阐述的实施例；相反，提供这些实施例以便本公开满足适用的法律要求。实际上，受益于在前述描述和相关联的附图中呈现的教导，本公开的主题所属领域的技术人员将想到本文阐述的本公开的主题的许多修改和其他实施例。因此，应当理解的是，本公开的主题不限于所公开的具体实施例，并且旨在将修改和其它实施例包括在所附权利要求的范围内。
在一些实施例中，本公开的主题提供了一种切向流过滤TFF系统和包括集成泵装置的一次性TFF单元。即，提供了一种TFF系统，其包括用于将一次性TFF单元、两个流体储存器和空气供给组件集成在一起的夹持组件。进一步地，一次性TFF单元包括隔膜泵组件和浓缩膜。
本公开的TFF单元的一方面在于它是一次性的，并且可以以较小的体积使用以利用TFF方法而在每次使用之后不需要进行大量的清洁。因此，本公开的一次性TFF单元提供了优于传统TFF系统的优点，该传统TFF系统体积大，这意味着相对大的体积(＞1L)，并且在每次使用后必须清洗。
现在参考图1和图2，它们分别是本公开TFF系统的一次性TFF单元100的示例的透视图和爆炸图。如图所示，一次性TFF单元100包括集成的隔膜泵组件110，以通过被称为切向流过滤TFF的过程使用集成的浓缩膜120来浓缩蛋白质溶液。TFF是一种过程，通过该过程，蛋白质溶液在压力下流过薄膜，使得小的非蛋白质分子作为渗透物被滤出，并且蛋白质和少量溶液作为渗余物被保留在系统中。
在一个实施例中，一次性TFF单元100可由多个层制成。例如，一次性TFF单元100可以包括四层106(即，层106a、106b、106c、106d)。在一个示例中，四个层106是丙烯酸层。然而，在其它实施例中，四个层106可以是不与本公开的目的矛盾的任何材料。进一步地，一次性TFF单元100可以由将层106激光接合在一起来形成。例如，激光接合过程可以使用染料来吸收由激光器输出的特定波长的光，这使得两层之间的界面变热并变得熔化在一起。
现在参考图2，隔膜泵组件110和浓缩膜120设置在外层106a和106d之间，并且更具体地，设置在层106b和106c之间，层106b和106c是一次性TFF单元100中的外层106a和106d之间的中间两层。层106包括产生允许空气驱动阀门和隔膜的密封的干涉特征，并且围绕一次性TFF单元100并在浓缩膜120上方泵送液体。特别地，一次性TFF单元100可以由多个层106形成，该多个层106具有各种空气通道101、各种流体通道102、浓缩膜120和隔膜泵组件110。隔膜泵组件110(见图5)可以包括驱动阀部件和隔膜部件，用于泵送液体，该驱动阀部件包括空气致动阀组111，该隔膜部件包括隔膜112。可以包括输入/输出流动端口(通孔)103，用于空气流控制的连接。进一步地，层106可以包括输入/输出流动端口(通孔)104，该输入/输出流动端口(通孔)104可以用作用于液体流控制的流体端口。
现在参考图3，其是与流体储存器组件结合的一次性TFF单元100的一个实施例的爆炸图，该流体储存器组件包括一对流体储存器200和空气供给组件300。在该示例中，一次性TFF单元100在一端连接到空气供给组件300，并且在相对端连接到两个流体储存器200。流体储存器200可以是(例如)两个50mL的福尔肯(Falcon)管。在一个示例中，一个流体储存器200可以容纳蛋白质溶液，而另一个流体储存器200可以容纳缓冲溶液。每个流体储存器200可以包括定制的盖子210、标准的福尔肯(Falcon)管220和未示出的小液体管，该小液体管安装在盖子210中并向下延伸到液体中。两种类型的垫圈(例如，管子垫圈230和空气供给垫圈320)可以用于密封一次性TFF单元100和流体储存器200以及空气供给组件300之间的连接件。空气供给组件300可以包括空气供给单元310和用于驱动一次性TFF单元100的各个部件的多个电磁阀330。
现在参照图4A和4B，它们分别是一次性TFF单元100的平面图和剖面图。即，图4B是沿图4A的线A-A截取的一次性TFF单元100的剖面图。现在还参考图5，其是隔膜泵组件110的示例的各种视图。隔膜泵组件110包括空气致动阀组111和隔膜112，如图5所示。例如，隔膜泵组件110可以包括空气致动阀组111(例如，五个空气致动阀111)和一个隔膜112。然而，可以使用空气致动阀111和隔膜112的多种组合，以允许或更多或更少地控制液体如何在一次性TFF单元100内循环。例如，与仅使用单个隔膜112相比，用于产生泵送动作的多个隔膜112的存在可以提供更稳定的流动。
在操作中，一次性TFF单元100的一个实施例可以使用空气驱动的正排量来泵送液体。电磁阀330组(见图3)可以用于通过空气供给单元310向空气致动阀111和隔膜112的一侧施加正压或负压以打开或关闭它们。空气致动阀111可以是该组的小区域，其允许或阻止两个流动端口(通孔)之间的流动。在一个实施例中，三个致动阀111可以聚集在隔膜泵组件110的一端，而两个致动阀111可以聚集在隔膜泵组件110的相对端。隔膜112可以是比隔膜泵组件110的致动阀111大的半球形截面，隔膜112将液体抽吸或分配到与隔膜112相邻的腔室107(见图4)中或从该腔室排出，并且经过流动端口(通孔)。通过空气通道101施加到空气致动阀111和隔膜112的驱动气压高于内部压力，以便在真空、内部压力和驱动压力之间产生相等的压力差。不同的打开和关闭空气致动阀111和隔膜112的序列可以用于以各种方式经由流体通道102在整个一次性TFF单元100中从任一流体储存器200泵送液体。
进一步地，图6示出了由一次性TFF单元100和/或TFF系统105支持的基本过滤操作的一个示例的示意图，这将在下文参照图7至图12进行描述。在图6中，循环和比大气压更高的内部压力的组合推动一定量的溶液通过薄膜，留下蛋白质和剩余量的溶液。穿过薄膜的溶液被称为“渗透物”。不能穿过薄膜的剩余量的溶液被称为“渗余物”。
图7示出了TFF系统105的一个实施方案的方框图，该TFF系统105包括隔膜泵组件110、浓缩膜120、蛋白质流体储存器200和缓冲流体储存器200的整体布局。进一步地，TFF系统105可以提供三种操作模式(或泵送序列)以用于执行过滤循环。例如，图8A、图8B和图8C分别示出了图7中所示TFF系统105的充注泵送序列、浓缩泵送序列和渗滤泵送序列的方框图。在图8A、图8B和图8C中，箭头示出了每个泵送序列中的流动方向。
来自两个流体储存器200的溶液可以以多种方式泵送。来自空气供给单元310的空气通道101可以对整个液体系统(即福尔肯(Falcon)管220和一次性TFF单元100)加压到所需压力。如先前在图6中示出和描述的，循环和比大气压更高的内部压力的组合推动一定量的溶液通过薄膜(即渗透物)，留下蛋白质和剩余量的溶液(即渗余物)。
现在再次参考图3，可以有两个液体连接件和一个空气连接件连接至每个盖子210。流体储存器200的盖子210中每个通常具有安装在其中的两个小径管(未示出)，该两个小径管向下延伸到液体中。通常，一个连接件/管子用于从流体储存器200中抽吸液体，而另一个用于使液体返回到流体储存器200。取决于具体的泵送序列，这些步骤可以变化。至每个管子的空气连接件可以是它们之间共用的，并且对两个管子中的空气和液体加压，其进而对一次性TFF单元100中的通道加压。
通常，一个流体储存器200将容纳蛋白质溶液，而另一个流体储存器200将容纳缓冲溶液，但是两个流体储存器200都可以容纳蛋白质溶液。缓冲溶液可以用于初始充注(见图8A)TFF系统105以从流体通道102中去除气泡。蛋白质溶液可以在压力下循环直到其被浓缩(参见图8B)到所需的量。如果需要时，缓冲溶液之后可以用于在另一浓缩循环之前渗滤或稀释(参见图8C)蛋白质溶液。另外，TFF系统105将剩余的蛋白质溶液泵送返回到蛋白质流体储存器200中，并通知使用者循环结束。在一些实施例中，一次性TFF单元100旨在用于多达三个的蛋白质溶液的相同类型的50mL浓缩循环，尽管在其它实施例中，一次性TFF单元100可以用于多达四个、五个或六个的蛋白质溶液的相同类型的50mL浓缩循环。在如此使用之后，一次性TFF单元100可以被丢弃，并且盖子210可以被丢弃或被清洁。
现在参照图9、图10、图11和图12，示出了包括本公开的一次性TFF单元100的TFF系统105的示例。图9是TFF系统105的一部分的透视图，其包括空气供给组件300和夹持组件400。图10是TFF系统105的一部分的透视图，其包括空气供给组件300和夹持组件400，并且进一步地包括一个或更多个容积传感器410、废料滑道420和废料容器430。图11是TFF系统105的一个实施例的所有部件的爆炸图。图12是TFF系统105的一个实施例在完整组装时的侧视图。
TFF系统105可以包括夹持组件400、压力和真空泵、电子器件、用于操作设置参数的触控屏以及未示出的其它部件。在一个实施例中，夹持组件400可以是可消耗的夹持组件。夹持组件400进一步地可以是铝结构，该铝结构用于保持两个流体储存器200、一次性TFF单元100、空气供给组件300、容积传感器410和废料滑道420，该容积传感器用于测量流体储存器200中的液位，该废料滑道用于收集渗透物，其中废料滑道420将渗透物引导到废料容器430中。
图9、图10、图11和图12示出了夹持组件400中部件的进展，以便阐明整个TFF系统105的一个实施例的部件的数量。图9示出了夹持组件400和空气供给组件300。图10示出了添加到组件的容积传感器410、单元保持架440、夹持手柄450、废料滑道420和废料容器430。图11示出了流体储存器200和一次性TFF单元100，它们优选地以该序列放置在夹持组件400中。如图12所示，可以利用匹配的槽将一次性TFF单元100保持在单元保持架440中，该匹配的槽使一次性TFF单元100保持对准。然后，夹持手柄450可以朝向夹持组件400的后部旋转90度。旋转夹持手柄450使用凸轮型致动推动单元保持架440向下，从而推动一次性TFF单元100向下，使得一次性TFF单元100接触空气供给组件300和流体储存器200并与空气供给组件300和流体储存器200密封。单元保持架440可以是弹簧加载的，使得当夹持手柄450被向上拉动时，单元保持架440将向上弹回。
现在参考图13，它是使用TFF系统105的方法的示例的流程图；即方法500。方法500可以包括但不限于以下步骤中的一个或更多个。
在步骤510，提供TFF系统105的部件。例如，提供了一次性TFF单元100、流体储存器200、空气供给组件300和夹持组件400，该夹持组件进一步地包括容积传感器410、废料滑道420和废料容器430。在一个示例中，一个流体储存器200容纳蛋白质溶液，而另一个流体储存器200容纳缓冲溶液。在另一个示例中，两个流体储存器200都容纳蛋白质溶液。
在步骤515，组装TFF系统105的部件。例如，使用者将两个流体储存器200插入到夹持组件400中。下一步，使用者将一次性TFF单元100插入到夹持组件400中。下一步，使用者将夹持手柄450接合以使一次性TFF单元100固定到夹持组件400中。下一步，使用者可操作地将TFF一次性单元100连接到空气供给组件300和流体储存器200。
在步骤520，使用者与TFF系统105的用户界面(例如触控屏，未示出)交互，以设置用于过滤的参数。
在步骤525，使用者与TFF系统105的用户界面交互以启动过滤过程。
在完成方法500后，使用者可以颠倒步骤515中的操作序列，以便移除TFF系统105的部件，并且丢弃一次性TFF单元100或者将其放在一边以便以后使用。
现在参考图14，它是使用TFF系统105的方法的另一示例的流程图；即方法600。方法600可以包括但不限于以下步骤中的一个或更多个。
在步骤610，提供TFF系统105的部件。例如，提供了一次性TFF单元100、流体储存器200、空气供给组件300和夹持组件400，该夹持组件进一步地包括容积传感器410、废料滑道420和废料容器430。在一个示例中，一个流体储存器200容纳蛋白质溶液，而另一个流体储存器200容纳缓冲溶液。在另一个示例中，两个流体储存器200都容纳蛋白质溶液。
在步骤615，组装TFF系统105的部件。例如，使用者将两个流体储存器200插入到夹持组件400中。下一步，使用者将一次性TFF单元100插入到夹持组件400中。下一步，使用者将夹持手柄450接合以使TFF一次性单元100固定到夹持组件400中。下一步，使用者可操作地将TFF一次性单元100连接到空气供给组件300和流体储存器200。
在步骤620，通过启动充注泵送序列(例如，如图8A所示)开始蛋白质溶液的处理。
在步骤625，通过启动浓缩泵送序列(例如，如图8B所示的)继续蛋白质溶液的处理。
在步骤630，通过启动渗滤泵送序列(例如，如图8C所示)继续蛋白质溶液的处理。
在步骤635中，收集来自蛋白质溶液的蛋白质渗余物。
在完成方法600后，使用者可以颠倒步骤615中的操作序列，以便移除TFF系统105的部件，并且丢弃一次性TFF单元100或者将其放在一边以便以后使用。
遵循长期存在的专利法惯例，当在本申请包括权利要求书中使用时，术语“一”、“一个”和“该”是指“一个或更多个”。因此，例如，提及“一个主题”包括多个主题，除非上下文明确地相反(例如，多个主题)，等等。
在整个说明书和权利要求书中，术语“包括(comprise)”、“包括(comprises)”和“包含”以非排他性的意义使用，除非上下文另有要求。同样，术语“包括”及其语法变体旨在是非限制性的，使得列表中的项目的叙述不排除可被取代或添加到所列项目的其他类似项目。
对于本说明书和所附权利要求书来说，除非另有说明，否则表示说明书和权利要求书中所用的量(amounts)、大小、尺寸、比例、形状、配方、参数、百分比、量(quantities)、特性和其它数值的所有数字在所有情况下都应理解为被术语“约”修饰，即使术语“约”可能没有明确地与所述值、量或范围一起出现。因此，除非相反地指出，否则在以下说明书和所附权利要求中阐述的数值参数不是并且不必是精确的，而是可以根据需要是近似的和/或更大或更小的，从而反映公差、转换因子、四舍五入、测量误差等，以及本领域技术人员已知的其它因素，这取决于本公开的主题寻求获得的期望特性。例如，当提及值时，术语“约”可以意指包括在一些实施方案中与指定量的±100％，在一些实施方案中±50％，在一些实施方案中±20％，在一些实施方案中±10％，在一些实施方案中±5％，在一些实施方案中±1％，在一些实施方案中±0.5％，和在一些实施方案中±0.1％的变化，因为这样的变化适合于进行所公开的方法或采用所公开的组合物。
此外，当与一个或更多个数字或数值范围结合使用时，术语“约”应理解为是指所有这样的数字，包括范围内的所有数字，并且通过将边界扩展到所给出的数值以上和以下来修改该范围。通过端点表述的数值范围包括该范围内所包含的所有数值，例如，整数，包括其分数(例如，表述1至5包括1、2、3、4和5，以及其分数，例如，1.5、2.25、3.75、4.1等)和该范围内的任何范围。
尽管为了清楚理解的目的，已经通过说明和实施例相当详细地描述了前述主题，但是本领域技术人员应当理解，在所附权利要求的范围内可以实施某些变化和修改。

Claims (20)

1.一种用于浓缩蛋白质溶液的切向流过滤TFF系统，包括：
TFF单元，所述TFF单元具有隔膜泵组件和浓缩膜，所述TFF单元适于从含蛋白质溶液中浓缩蛋白质；
空气供给组件，所述空气供给组件在操作上连接到所述TFF单元，所述TFF单元适于空气流控制；以及
流体储存器组件，所述流体储存器组件在操作上连接到所述TFF单元，所述TFF单元适于液体流控制。
2.如权利要求1所述的TFF系统，其中，所述TFF单元是一次性的，并且所述TFF单元适于用于多达三个的含蛋白质溶液的相同类型的50mL浓缩循环。
3.如权利要求1所述的TFF系统，其中，所述TFF单元具有多个层，并且其中，所述空气供给组件连接到所述TFF单元的一端处，并且所述流体储存器组件连接至所述TFF单元的相对端处。
4.如权利要求3所述的TFF系统，其中，所述TFF单元的多个层具有空气通道、流体通道和流动端口，所述流动端口用于液体流控制和用于空气流控制，其中所述隔膜泵组件和所述浓缩膜在所述多个层的外层之间，并且其中在邻近所述隔膜泵组件的多个层之间形成腔室。
5.如权利要求4所述的TFF系统，其中，所述多个层包括激光接合的四个层，并且其中所述隔膜泵组件和所述浓缩膜在所述多个层中的两个中间层之间。
6.如权利要求4所述的TFF系统，其中，所述隔膜泵组件包括阀部件和隔膜部件，所述隔膜部件适于通过所述流动端口抽吸或分配含蛋白质溶液。
7.如权利要求6所述的TFF系统，其中，所述阀部件具有空气致动阀组，所述空气致动阀组包括在所述隔膜泵组件的一端的三个空气致动阀组和在所述隔膜泵组件的相对端的两个空气致动阀组。
8.如权利要求6所述的TFF系统，其中，所述隔膜部件包括多个隔膜。
9.如权利要求7所述的TFF系统，其中，所述隔膜部件是比所述阀部件大的半球形截面的隔膜。
10.如权利要求6所述的TFF系统，其中，所述空气供给组件包括空气供给单元和电磁阀组，所述电磁阀组适于通过所述空气供给单元向所述隔膜泵组件施加正压或负压。
11.如权利要求1所述的TFF系统，其中，所述流体储存器组件包括两个流体储存器，一个流体储存器用于容纳含蛋白质溶液，并且另一个流体储存器用于容纳缓冲溶液。
12.如权利要求11所述的TFF系统，其中，所述两个流体储存器中的每一个包括盖子，所述盖子安装有液体流连接器和空气流连接器。
13.如权利要求12所述的TFF系统，其中，所述液体流连接器包括两个管子，所述两个管子向下延伸到所述容纳的液体中，所述两个管子中的一个用于从所述流体储存器中抽吸液体，并且所述两个管子中的另一个用于使液体返回到所述流体储存器，并且其中所述空气流连接器在所述两个流体储存器之间共用。
14.如权利要求1所述的TFF系统，进一步地包括夹持组件，所述夹持组件用于保持所述TFF单元、所述空气供给组件和所述流体储存器组件。
15.如权利要求14所述的TFF系统，进一步地包括容积传感器、废料滑道和废料容器，所述容积传感器用于测量所述流体储存器组件中的液位，所述废料滑道适于引导渗透物，所述废料容器连接到所述废料滑道且适于收集所引导的渗透物。
16.如权利要求15所述的TFF系统，进一步地包括单元保持架和夹持手柄，所述单元保持架具有槽，所述槽用于对准所述TFF单元，并且所述夹持手柄适于迫使所述单元保持架和所述TFF单元进入所述夹持组件中，使得所述TFF单元被连接至所述流体储存器组件和所述空气供给组件并与所述流体储存器组件和所述空气供给组件密封。
17.一种制造用于浓缩蛋白质溶液的切向流过滤TFF系统的方法，包括以下步骤：
提供部件以制造TFF系统，所述部件包括一次性TFF单元、流体储存器组件、空气供给组件和夹持组件；
组装具有所述部件的TFF系统；
提供连接到所述TFF系统的用户界面；
使用所述用户界面来设置过滤过程的参数；以及
启动所述过滤过程。
18.如权利要求17所述的方法，其中，所述组装步骤包括以下步骤：将所述流体储存器组件插入到所述夹持组件中；将所述一次性TFF单元锁定到所述夹持组件中；以及将TFF一次性单元连接到所述空气供给组件和所述流体储存器组件。
19.如权利要求17所述的方法，进一步地包括以下步骤，将一定量的缓冲溶液和一定量的含蛋白质溶液引入所述流体储存器组件中，并且其中所述过滤过程包括以下步骤，利用缓冲溶液充注所述TFF系统，并从含蛋白质溶液中浓缩蛋白质。
20.一种通过切向流过滤TFF浓缩蛋白质溶液的方法，包括以下步骤：
提供TFF系统，所述TFF系统包括，
TFF单元，所述TFF单元具有隔膜泵组件和浓缩膜，所述TFF单元适于从含蛋白质溶液中浓缩蛋白质；
空气供给组件，所述空气供给组件在操作上连接到所述TFF单元；以及
流体储存器，所述流体储存器在操作上连接到所述TFF单元，所述流体储存器容纳缓冲溶液和含蛋白质溶液；
设置用于处理含蛋白质溶液的泵送序列参数；
通过启动充注泵送序列开始处理含蛋白质溶液；
通过启动浓缩泵送序列继续处理所述含蛋白质溶液；
通过启动渗滤泵送序列继续处理含蛋白质溶液；以及
收集来自蛋白质溶液的蛋白质渗余物。
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