离心过滤技术在生物工业，细胞初级提取和细胞溶解物净化处理上无所不在。这种技术特别是在处理高分子如疫苗，类病毒颗粒或结构松散的多糖分子及核酸上，较微细过滤法有更大的优势。

管式离心机、碟片式离心机和螺旋式沉降离心机作为离心过滤设备，在净化生物制品上的应用是非常普遍的。选择使用哪一种离心机来处理，主要是看物料的本性、固体颗粒的浓度和沉降能力。举例来说，由于沉降能力低，螺旋式沉降离心机只能处理大颗粒的物料，如菌丝体或絮凝细胞。

碟片式离心机在生物过程处理中有很宽广的适用性，它已经长期运用在微生物细胞和内含体的回收，细胞溶菌液的净化。它有一个相对新的应用领域是在哺乳细胞中的回收。如治疗蛋白在哺乳细胞中是具有很低的压榨率（2g/L），因此在生产上一次通常要处理大于15,000L的量。碟片式离心机的高生产能力，在这方面的应用是一个很好的选择。但是，哺乳细胞对剪切力是非常敏感的，这种机器进料口会产生高剪切力，同时为了防止过高的流动应力，离心机通常的工作转速通常低于最高转速。碟片式离心机能处理大量的物料，但是排出的沉降物是湿泥状的。这种湿泥是持续或间歇性的被喷出，这制约了它对高密度细胞溶解液的回收，高洁净沉积产品溶液的下游分离。

管式离心机在这些方面的处理却很有效。首先它的分离因素比碟片式离心机更高，所以澄清液更清，固相更干燥，固相干燥率可达40%；其次转鼓内部没有复杂的碟片，剪切力很小，同时产生更低的液体雾沫量。但是管式离心机需要间歇性停机卸料，所以它的处理量不大。选择哪一种离心机还要考虑到生物处理中需要的一些重要功能：如在位清洗(C.I.P)，在位消毒(S.I.P)功能。

生物技术公司在临床追踪洁净治疗，为了市场必须快速转变新的方向。在这过程中的一个关键要素是小型设备在其中起的双重作用：为临床寻找GMP适应材料和为大批量生产起工艺示范作用。随着从宿主细胞中提取的生物制剂种类不断增加，工业上需要多用途的，可升级的机器来为临床研究处理药品。只要离心分离符合这些需求，毫无疑问普遍都能获利。然而，选择一款合适的离心设备是不易的。

                   传统管式离心机手动卸料过程                STC自动卸料过程

Syclone公司的STC系列管式离心机。 →详情请咨询客服：4001003583

这款离心机对于干燥泥饼是半连续性的出料，同时拥有CIP，SIP和全密封功能。它有低剪切力的喷嘴进料，高效的活塞机构直接出料的设计，这种设计提供了一个内部无隔板，窄型的转鼓结构。另外向上流动的模式，低剪切力进料锥形腔，结合下溢式排水促进更强的浸注性，同时拥有一个稳定的，高压的液体层面，使分离效果达到最佳。

我们评定STC-5的净化能力通过处理以下多种物料：完整细胞和酵母溶解物，革兰氏阳性的和阴性的微生物溶解物，及中国仓鼠卵巢的哺乳细胞。我们用哺乳细胞溶解物和一些对剪切力敏感的高分子物料如：多聚糖和DNA质粒来验证该机器的低剪切力能力。

测试物料和测试手段：

测试离心机是由SYCLONE公司提供的STC-5型管式离心机。它是全自动活塞出料，转鼓容量5.0升，最大旋转速度17,000转（20,000g）。对比离心机是CARR SEPARATIONS 提供的P6型离心机，容量1.0升，转速13,300-15,300转（15,000-20,000g）。大肠杆菌和肺炎链球菌的发酵液来自Merck公司。纯化的多聚糖和DNA质粒同样来自Merck公司。

1．细菌和哺乳动物细胞溶液的净化：                                          为了决定物料通过量，我们通过不同的进料速率和转鼓转速，净化了大肠杆菌，链球菌的发酵液和哺乳动物细胞培养基流体。通过几次在不同流速下的进料，以及定期澄清液取样测量浊度，我们确定了物料的稳定态。为了测试我们这种行为相关性的正确性，我们也用P6来净化大肠杆菌发酵液。

2．剪切力测试：

多聚糖和DNA质粒对于剪切力都是很敏感的，我们都在15,000g的作用下处理。同样在P6机器上，导致了多聚糖的破损，而这种23F型多聚糖是一次进料(1.0Lpm)处理完的。在STC-5机器上，15,000g处理包含可溶解DNA质粒的大肠杆菌溶液，分5次进料。（4分钟停滞时间）。为了回收完整的哺乳细胞，我们先用清水充满转鼓，然后再进料，这样可防止未湿润的进料区产生突然的剪切力。

3．分析技术：

我们用HF公司的DRT-15CE浊度计来测量浊度。为了估计废液中可溶性生成物的收得率损失，在用刮刀出料后我们对固料进行称重和分析，计算出含液滤。为了验证剪切力，我们用SSG公司的CASYTTC细胞计数器，来测量回收到的固料中可存活的CHO哺乳细胞的数量分布。我们通过监测DNA的释放量来间接测量细胞的破损量（用荧光染色化验法）。用Olympus的AX70显微镜来目测10微米大小的哺乳动物细胞的分布。我们用激光色谱法测量多聚糖分子的尺寸缩减。使用激光折光仪和光度计，通过SDS-PAGE电泳和光密度计来测量DNA质粒的破损量，同时反映了质粒进入疏松的，敞开的圆盘体和宿主细胞染色体DNA中。

4．结果：

产量和净化效率：

表中的实验数据表明了离心机转速和进料速度对净化效率的影响。