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Millipore®メンブレンフィルター

ポリマー原料の沈殿または伸張によって製造されたメンブレンフィルターは、さまざまなアプリケーション(ろ過や空中粒子のモニタリングなど)に用いられています。メンブレンフィルターの特性は、組成、製造法、表面処理および孔径によって大きく異なります。

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メンブレンラーニングセンターツールを使用すれば、孔径、化学適合性、流量、溶出物レベルなどで分類したメンブレンを閲覧・比較することができます。



メンブレンフィルターの特性

  • 化学適合性:フィルターの構造的な不具合を避けるため、フィルター材質はろ過する物質の化学的性質に適合していなければなりません。メンブレンと相互作用する可能性がある液体サンプルおよび溶解溶液の両方の適合性を検討することが重要です。
  • ぬれ性:液体のろ過では、ろ過する液体でメンブレンを湿潤させることができなければなりません。親水性メンブレンは水で容易に湿潤し、水溶液のろ過に適しています。疎水性メンブレンは、気体および表面張力が低い溶媒のろ過ならびに通気に推奨されており、メタノールなどの有機溶媒で湿潤させて水性液体と有機溶媒の両方をろ過することができます。
  • 孔径:孔径はメンブレン細孔の最大径を示しており、メンブレンが特定サイズの微粒子をろ過により取り除く能力と関連しています。孔径の測定には、バブルポイント法および細菌保持試験の2つの方法が一般的に用いられています。
  • 直径:ろ過またはサンプル収集に用いる装置に基づき、フィルターの直径、サイズおよび形を選択します。
  • 流量:流量は、流体がフィルターを通過するために必要な時間と定義されており、気体または液体について流量を測定する場合があります。一般的に孔径が小さくなるほど流量も減少しますが、メンブレン材質、厚さ、空隙率および細孔構造が異なれば、流量も異なる可能性があります。
  • 化合物の吸着:分析化合物の吸着とは、ろ過中に分析化合物が失われ、予想とは異なる分子組成のろ液が生成されることを指します。作用性の限られたメンブレン(PVDF、PTFEなど)では分析化合物の吸着が非常に少なく、作用性が比較的高いメンブレン(ナイロンやMCEなど)では分析化合物の吸着が多くなります。
  • 光学的特性:保持液を視覚的に分析する場合、メンブレン上のサンプル表面全体でバックグラウンドが均一となり、試験中にさらにノイズが生じることがないように、メンブレンの光学的特性が画像法と適合していなければなりません。
  • 溶出物:溶出物は、フィルターまたはデバイスに由来し、最終的なろ液中に存在する混入物です。フィルター溶出物は、フィルター材料または粒子状溶出物の脱落、製造プロセスからの残留化学物質、およびフィルターを洗い流す表面改質化学物質の3つの異なるタイプとして発生します。溶出物の存在は、メンブレンとろ過する溶液の化学適合性とも関連する場合があります。一般的に、メンブレンと溶液が化学的に適合していない場合、ろ液中の溶出物レベルが高くなります。
  • 保持特性:保持特性は、メンブレンが対象の粒子または分子を保持する能力です。

プレフィルトレーション・デプスフィルター

  • プレフィルトレーション:プレフィルトレーションでは、より孔径の小さいメンブレンフィルターによるろ過の前に、孔径の大きいメンブレンフィルターでサンプルをろ過して塵埃や沈殿物などの大きい粒子を取り除きます。サンプルの前処理としてプレフィルトレーションを行えば、早すぎるフィルターの目詰まりまたはファウリングを防げます。
  • デプスフィルター:デプスフィルターは、フィルターの表面よりも、むしろ内部で粒子を保持します。デプスフィルターは粒子保持能が高いため、プレフィルトレーションによく用いられます。
  • 結合剤:結合剤は、繊維を用いた不織の原料に一般的に用いられており、最終製品の形を整え強度を与えます。結合剤は日常的にグラスファイバーフィルターに用いられていますが、結合剤を添加すると熱安定性が低下し、結果として溶出物によりサンプルが汚染される可能性があります。
  • ネットフィルター:大きく均一な細孔の網目状構造を持つネットフィルターは、粒子分析用の溶液の清澄化の際に、大きい粒子(細胞、タンパク質、塵埃など)を取り除くために用いられます。

メンブレンフィルターの種類

  • 補強セルロースメンブレン(RWフィルター) は、硬いスクリーンフィルターです。RWフィルターは、硬く、容量が大きく、圧力損失が少ないため、高度に汚染された液体および気体からの汚染物質の除去、特にプレフィルトレーションに最適です。
  • セルロース支持パッドは、汚染分析用モニター内のフィルターを補強するために、特に高圧または高流量条件下で用いられています。これらを増殖培地に浸し、微生物の培養にも用いることができます。連続ろ過の際、フィルターとフィルターの間にメッシュスペーサーをはさむことで、下流のスクリーンフィルターが上流のフィルターの細孔を塞ぐことを防ぎ、流量および処理量を増加させます。
  • グラスファイバーフィルターは、ホウケイ酸グラスファイバーから製造され、通例では大きい粒子または粘性溶液をろ過するために用いられています。さまざまな流量および容量のフィルターに加え、結合剤の樹脂を添加したフィルターと無添加のフィルターの両方を提供しています。結合剤の樹脂を添加すれば、高度に汚染された溶液をろ過する際の湿潤強度が向上しますが、強熱時の質量損失のために、重量分析または高温ガスろ過には適しません。結合剤の樹脂を添加していないグラスファイバーフィルターは、500°Cまで熱しても質量損失はありません。
  • MF-Millipore™セルロース混合エステル(MCE)メンブレンフィルターディスクは、生物学的に不活性なセルロースアセテートおよびニトロセルロースから製造されており、生物学的、分析的および環境的モニタリングならびに研究用アプリケーションのため幅広い選択肢を提供します。厚さおよび細孔構造が均一であり、純粋なニトロセルロースメンブレンよりも表面が滑らかな親水性MF-Millipore™メンブレンについて、さまざまな孔径、色、表面処理および直径の製品を提供しています。Triton®界面活性剤を添加していないMF-Millipore™メンブレンには最小限の湿潤剤しか含まれておらず、標準的なMF-Millipore™フィルターよりも水による溶出物の含量が少ないです。
  • ナイロンメンブレンおよびネットフィルター **は同一の原料から製造されていますが、2つの異なる加工方法が用いられています。この違いのため、ナイロンネットフィルターは均一で大きい(メッシュと同様の)細孔構造を持ち、孔径は5.0 μm以上であり、ナイロンメンブレンフィルターよりも薄いです。
  • Isopore®ポリカーボネートメンブレンフィルターは、細孔が明確かつ表面が滑らかで透明であり、光学顕微鏡および電子顕微鏡下での使用に最適です。
  • Millipore Express®PLUS ポリエーテルスルホン (PES)メンブレンフィルターは、セルロースメンブレンの代わりに一般的に用いられており、これらの製品は熱安定性、耐久性ならびに酸およびアルカリ溶液への耐性で知られています。Millipore Express® PLUSメンブレンは微生物の保持力を維持しながら、高流束で、大ろ過容量、タンパク質低吸着という面もあります。Millipore Express® PLUSメンブレンは、特有の非対称構造によってろ過能力と寿命を延ばし、より高い粒子負荷とタンパク質濃度に耐えることができます。
  • Millipore®ポリプロピレンメンブレン およびネットフィルターは、溶媒適合性と熱安定性の両方を特徴としています。純粋なポリプロピレン原料から製造された、これらのフィルターはバイオバーデンの低減を含む一般的な溶液の清澄化およびプレフィルトレーションのアプリケーションに最適です。Millipore®ポリプロピレンメンブレンおよびネットフィルターは、粒子および塵埃の保持能が高く、圧力損失が少ないです。
  • ポリテトラフルオロエチレン(PTFE) **は、化学薬品耐性、柔軟性、耐熱性、非粘着性および高強度といった特徴を備えたフッ素重合体であり、テトラフルオロエチレンのフリーラジカル重合によって製造されています。PTFEは強度が高く幅広い化学適合性を示すため、メンブレンフィルターに一般的に用いられています。PTFEは強度が高いことで知られていますが、高密度ポリエチレン(HDPE)製支持材を付け加えることで、フィルターの取り扱い特性が向上します。親水性LCRおよびOmnipore® PTFEメンブレンは、通例では水溶液のろ過に用いられています。Fluoropore™疎水性PTFEおよびMitex™疎水性PTFEメンブレンは、いずれも有機溶媒および気体のろ過に用いることができます。Fluoropore™メンブレンおよびPM2.5用PTFEメンブレンは、粒子のモニタリングにも用いられています。
  • Millipore®ポリ塩化ビニリデン(PVC)メンブレンは、低重量で水分吸着性が低いため、シリカ、カーボンブラックまたは空中の石英微粒子を定量するための重量分析に優先的に用いられています。Millipore®PVCメンブレンフィルターは高品質PVCから製造され、ASTM、NIOSHおよびOSHA空気モニタリング法で使用するために開発されてきました。
  • Durapore®ポリフッ化ビニリデン(PVDF)メンブレンには親水性および疎水性の両方のタイプの製品があります。流量や処理量が高く、溶出物レベルは低く、広い化学適合性を示します。Durapore® PVDFメンブレンは、溶媒耐性および耐熱性のために、さまざまな生物医学研究のアプリケーションに用いられています。親水性Durapore®メンブレンは、ナイロン、ニトロセルロースまたはPTFEメンブレンと比較して、タンパク質の吸着性が非常に低いです。疎水性Durapore®メンブレンはタンパク質の吸着性が高いです。
  • 石英ファイバーフィルターは、純粋な石英ファイバーから製造されており、フィルター表面と酸性ガスの反応を防いでいます。石英ファイバーフィルターは不活性であるため、重金属濃度の測定および小粒子の定量に適しています。また、石英ファイバーフィルターは重量および形状の安定性が高いです。
  • 純銀から製造される銀メンブレンフィルターは、熱ストレスおよび反応性の高い化学薬品に対して高い耐性を示すと同時に、高感度のX線回折分析の際には、低いバックグラウンドレベルを提供します。銀メンブレンは、政府機関(NIOSH、OSHAなど)から、カーボンブラック、コールタール製品、コークス炉排出物およびシリカに対する多くの標準空気モニタリング法で指定されています。
  • Strat-M®メンブレンは、ヒト皮膚での拡散を予測する経皮拡散試験の、動物を使用しない合成モデルであり、ロット間変動や、安全性または保管上の制約がありません。




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