جذب در بستر منبسط (Expanded Bed Adsorption)
جذب در بستر منبسط (EBA) یک تکنیک آمادهسازی کروماتوگرافی است که امکان پردازش مایعات غلیظ و حاوی ذرات را فراهم میکند.
اصول کار
اصول اتصال پروتئین در EBA مشابه کروماتوگرافی ستونی کلاسیک است و میتوان از لیگاندهای رایج تبادل یونی، برهمکنش آبگریز و میل ترکیبی استفاده کرد. پس از تکمیل مرحله جذب، بستر سیال شده شسته میشود تا ذرات باقیمانده حذف گردند. معمولاً برای بازیابی پروتئینهای جذب شده در حجم کمتری از الون، مرحله الوشن با جریان الون در جهت معکوس انجام میشود؛ یعنی مشابه حالت بستر فشرده (packed bed) در کروماتوگرافی معمولی. با این حال، نسل جدیدی از ستونهای EBA توسعه یافتهاند که بستر را در طول این مرحله در حالت منبسط حفظ میکنند و منجر به تولید MAbs [آنتیبادیهای مونوکلونال] با خلوص و بازدهی بالا در حجمهای حتی کمتری از الون میشوند. مدت زمان فرآیند در مقیاس تولید نیز به طور قابل توجهی کاهش یافته است (در برخی موارد کمتر از 7 ساعت).
EBA را میتوان ترکیبی از مراحل "حذف مواد نامحلول" و "جداسازی" در رویکرد پردازش پاییندست 4 مرحلهای در نظر گرفت. محدودیت اصلی مرتبط با تکنولوژی EBA، برهمکنش و تجمع زیستتوده بر روی جاذب در طول فرآیند است.
در حالی که کروماتوگرافی ستونی کلاسیک از فاز جامد ساخته شده توسط یک بستر فشرده استفاده میکند، EBA از ذرات در حالت سیال شده بهره میبرد که ایدهآل آن انبساط به ضریب 2 است. با این حال، جذب در بستر منبسط در دو جنبه اصلی با کروماتوگرافی بستر سیال شده متفاوت است: اول، رزین EBA حاوی ذرات با اندازهها و چگالیهای متغیر است که منجر به گرادیان اندازه ذرات در حالت منبسط میشود؛ و دوم، زمانی که بستر در حالت منبسط قرار دارد، حلقههای محلی (loops) تشکیل میشوند. ذراتی مانند سلولهای کامل یا بقایای سلولی که میتوانند ستون بستر فشرده را مسدود کنند، به راحتی از یک بستر سیال شده عبور میکنند. بنابراین، EBA میتواند بر روی محیطهای کشت خام یا سوسپانسیون سلولهای شکسته استفاده شود و مراحل اولیه شفافسازی مانند سانتریفیوژ و فیلتراسیون را که در استفاده از بسترهای فشرده اجباری هستند، دور بزند. در طرحهای قدیمیتر ستون EBA، نرخ جریان ورودی به اندازهای کم نگه داشته میشود که بسته جامد لایهای باقی بماند و به طور کامل سیال نشود. از این رو، EBA را میتوان به جای یک جاذب پیوسته با مخلوطسازی کامل، به عنوان جذب سطحی پیشرو (frontal adsorption) در یک بستر فشرده مدلسازی کرد.
منابع
- Expanded-bed adsorption, at Modern Drug Discovery
- Introduction to Expanded Bed Adsorption
موضوعات مرتبط
- روشهای بیوشیمی
- کروماتوگرافی
- روشهای پروتئین