접선유동 여과 (Tangential Flow Filtration)
한 줄 정의: 시료를 여과막 표면에 평행하게 흘려보내면서 압력 차로 여과하는 방식으로, 막힘을 줄이면서 대용량 시료를 처리하는 여과 기술입니다.
쉽게 풀면
일반적인 여과는 필터에 액체를 수직으로 통과시키기 때문에 시간이 지나면 필터가 막히기 쉽습니다. 접선유동 여과는 액체를 필터 표면과 나란한 방향으로 계속 흘려보내면서 일부만 필터를 통과시키는 방식으로, 필터 표면에 찌꺼기가 쌓이는 것을 줄여줍니다. 강물이 둑을 따라 흐르면서 일부만 스며 나가는 모습에 비유할 수 있습니다.
왜 중요한가
대량의 세포배양액이나 정제 중간산물을 효율적으로 농축하고 세정해야 하는 바이오공정에서, 막힘 없이 연속적으로 처리할 수 있는 접선유동 여과는 산업적 규모 확장에 필수적인 기술로 다뤄집니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"Tangential flow filtration was used to concentrate the protein solution prior to the final chromatography step."
최종 크로마토그래피 단계에 앞서 단백질 용액을 농축하기 위해 접선유동 여과를 사용했다는 내용입니다.
"The membrane pore size for tangential flow filtration was selected based on the target molecular weight cutoff."
목표 분자량 컷오프에 따라 접선유동 여과에 사용할 막의 기공 크기를 선택했다는 설명입니다.
조금 더 깊게 보면
접선유동 여과는 막의 분자량 컷오프에 따라 미세여과(microfiltration)와 한외여과(ultrafiltration)로 나뉘며, 사용하는 막 재질과 기공 크기에 따라 세포, 바이러스, 단백질 등을 선택적으로 걸러낼 수 있습니다. 공정 중 막을 가로지르는 압력 차(transmembrane pressure)와 유속을 조절하여 여과 속도와 막 오염 정도의 균형을 맞추는 것이 중요합니다.
주의할 점
접선유동 여과 역시 시간이 지나면 막 표면에 물질이 쌓이는 파울링(fouling) 현상이 발생할 수 있어 완전히 막힘에서 자유로운 것은 아니라는 점에 유의해야 합니다.